Японские исследователи научились выращивать человеческую кожу для киборгов

Японские ученые изобрели технологию, с помощью которой можно создавать настоящую человеческую кожу для роботов. О сути метода и вариантах его развития рассказывает научный обозреватель Николай Гринько.

Фото: techxplore.com

Терминатор Т-800, машина-убийца – внутри металл, снаружи живая плоть. Когда в 1984 году Джеймс Кэмерон выпустил на экраны первую часть своего фантастического боевика, он даже предположить не мог, что когда-нибудь сможет увидеть такое своими глазами. Нет, андроиды с лицом и мускулатурой Арнольда Шварценеггера пока не объявили войну человечеству. Но выращивать плоть на механическом каркасе ученые уже научились. Причем живая кожа для роботов обладает естественной текстурой, водоотталкивающими свойствами и способностью к самовосстановлению.

Теперь, когда вы достаточно напуганы, можно разобраться в тонкостях и понять, что все пока не так страшно. Группа биотехнологов из Токийского университета под руководством профессора Седзи Такеучи смогла покрыть пленкой из клеток человеческой кожи один-единственный палец механического манипулятора. Работа велась несколько лет, и поначалу ученые выращивали кожу в виде плоских листов, а потом пытались склеить или сшить из них оболочку, словно перчатку по выкройке.

Но с механической точки зрения получалось плохо: ткань не имела складок, морщин и утолщений, а потому повреждалась на сгибах и быстро приходила в негодность. Чтобы все работало идеально, нужно было выращивать кожу прямо на механических суставах.

Для начала исследователи погрузили палец робота в емкость, наполненную раствором коллагена и дермальных фибробластов человека – клеток, из которых состоят соединительные ткани кожи. Густая жидкость покрыла поверхность плотным тонким слоем, создав основу для дальнейшей работы. После этого в дело пустили кератиноциты – из этих клеток состоит 90% внешнего слоя человеческой кожи. Они и образовали на робопальце поверхность, имитирующую естественную текстуру.

Для этого достаточно наложить на нее повязку с коллагеном, и через некоторое время "рана" полностью заживает, сохраняя все свойства.

Видео: youtube/Science X: Phys.org, Medical Xpress, Tech Xplore

Главный недостаток изобретения – его недолговечность. Все дело в том, что живые клетки, нанесенные на каркас, могут существовать только в питательной среде – специальном растворе из белков, микроэлементов и прочих необходимых веществ. У настоящей кожи есть кровеносные сосуды – своеобразная энергетическая система, по которой питание доставляется в каждую клетку, а у японской разработки ничего такого нет. Поэтому манипулятор большую часть времени должен находиться в сосуде с "энергетическим бульоном", чтобы его эпидермис не погиб.

Седзи Такеучи говорит, что работа его группы – всего лишь первый шаг к созданию роботов, покрытых живой кожей. Ученые планируют внедрить в разработку более сложные функциональные структуры: например, сенсорные нейроны, волосяные фолликулы, ногти и потовые железы. Все это по задумке исследователей должно привести к созданию роботов, внешне неотличимых от человека. Японский профессор считает, что человекоподобный внешний вид может повысить эффективность общения и вызвать симпатию.

Правда, не стоит забывать об эффекте "зловещей долины", когда робот, выглядящий почти как человек, вызывает у людей сильную неприязнь и чувство страха. На этом эффекте, например, основано множество фильмов ужасов. Такеучи верит, что его разработка позволит людям преодолеть инстинктивный ужас и воспринимать роботов более позитивно. Надеемся, что так и произойдет. Хотя...