半人半机器人的机器人是科幻小说的主要内容。但在研究人员用人类细胞为机器人制作了活体皮肤后，它们现在离现实更近了一步。
今天的机器人，即使是人形机器人，也往往具有刚性部件和硬塑料或金属外壳。虽然现在有些带有模仿皮肤外观的硅橡胶涂层，但它仍然远非令人信服，而且它们通常看起来更像是动画人体模型而不是人类。
这似乎只是一个表面问题，但有一些原因可以说明拥有更接近我们的机器人可能会有所帮助。首先，它可以让人们更容易在建立某种融洽关系的情况下更自然地与机器人互动，例如医疗保健或客户服务。
人体皮肤也是一个非常强大的器官——它充满了比我们可以设计的更复杂的传感器；它坚韧且防水；它甚至能够在受损时自愈。赋予机器人所有这些能力可以显着扩展它们可以帮助我们完成的任务。
这就是为什么日本研究人员决定看看他们是否可以使用组织工程技术为由人类皮肤细胞制成的机器人手指制造覆盖物。由此产生的“活皮肤”被发现紧密贴合手指并在关节弯曲时保持在原位，并且具有防水性和自愈性。
东京大学的研究负责人 Shoji Takeuchi在一份声明中说： “我们的产品不仅像真正的皮肤一样柔软，而且可以在以某种方式切割或损坏时自行修复。” “因此，我们认为它可能在原位可修复性很重要的行业以及类似人类的品质（例如灵巧性和轻触感）中很有用。”
由人体细胞和胶原蛋白等结构生物材料设计的所谓“人体皮肤等效物”多年来一直用于研究和皮肤移植。但它们主要是在二维表中生长的，让它们创建或符合 3D 结构一直很困难。
在最近发表在Matter上的一篇论文中， Takeuchi 和他的同事概述了一种新方法，其中将刚性机械手指浸入胶原水凝胶中，其中含有人类真皮成纤维细胞，这是皮肤结缔组织中发现的主要细胞类型。然后允许该涂层发展，在此期间成纤维细胞遍布胶原蛋白并导致凝胶收缩。
这导致涂层紧紧地附着在机器人手指上，基本上形成了一层底漆，然后研究人员可以用表皮角质形成细胞播种，这是人类皮肤最外层表皮中最常见的细胞类型。
在这个外层有时间发展之后，研究人员进行了一系列实验来测试它的特性。他们表明它的弹性足以让手指弯曲而不会撕裂，而且它还具有防水性，就像真正的皮肤一样。他们甚至表明，如果将胶原蛋白片移植到伤口部位，它可以自行愈合。
不过，活的皮肤距离真实的皮肤还有很长的路要走。首先，它没有血液供应，这意味着它需要研究人员不断地输送新鲜的营养物质并去除废物。它还缺少许多使人类皮肤如此强大的组件，例如汗腺、毛囊，以及使我们能够检测压力和热量等大量传感器的大量传感器。
研究人员表示，这只是一个起点，他们计划扩展其活体皮肤的功能和复杂性。除了让机器人看起来更像我们之外，研究人员认为他们的研究方向可能对先进制造业的未来产生影响。目前机器人在处理需要高度灵巧性的任务时遇到了困难，但给它们更多类似人类的操纵器可以帮助自动化其中一些任务。
研究人员可能需要一段时间才能模仿皮肤的所有功能，更不用说用机器人制造全身覆盖物了。但这项研究表明，机器人可能不再是一个奇特的想法。
图片来源：Shoji Takeuchi/东京大学