Cientistas desenvolveram pele 'viva' para robôs, e é algo incrível: ScienceAlert

May 07, 2023

De Talos, o autômato gigante de bronze que guardava a princesa Europa nos antigos mitos gregos, a Cylons e Terminators, a ideia de humanos artificiais nos fascinou e nos assustou por séculos.

Agora, estamos mais perto do que nunca de fazer um robô parecer notavelmente com um ser humano, com o desenvolvimento da pele viva do robô. Essa substância de aparência nojenta é repelente à água, autocurativa e tem uma textura igual à da nossa própria pele.

Porque na verdade é feito de células da pele humana.

“Acho que a pele viva é a solução definitiva para dar aos robôs a aparência e o toque de criaturas vivas, pois é exatamente o mesmo material que cobre os corpos dos animais”, disse Shoji Takeuchi, engenheiro de tecidos da Universidade de Tóquio.

Os pesquisadores revestiram com sucesso um dedo robótico funcional de três articulações com um protótipo dessa pele cultivada em laboratório.

"O dedo parece ligeiramente 'suado' direto do meio de cultura", diz Takeuchi. "Como o dedo é acionado por um motor elétrico, também é interessante ouvir os cliques do motor em harmonia com um dedo que se parece com um real."

Tentativas anteriores de enxertar pele em superfícies robóticas se mostraram desafiadoras, então o engenheiro de tecidos da Universidade de Tóquio, Michio Kawai, e seus colegas adotaram uma abordagem que permite que a pele se molde ao dispositivo.

"É difícil cortar, colar ou suturar os pontos finais equivalentes à pele sem danificar o tecido frágil e macio", explicam Kawai e sua equipe em seu artigo.

Em vez disso, eles mergulharam a estrutura robótica em uma solução de colágeno e fibroblastos dérmicos – células que produzem as proteínas que formam a matriz estrutural da nossa pele. Estas são as partes principais do tecido conjuntivo da pele.

Eles então revestiram essa camada de primer com células epidérmicas (queratinócitos), o principal componente da camada mais externa da pele. Sem essa camada extra, o material careceria de repelência à água do mesmo tipo que os animais têm.

Na filmagem abaixo, o grânulo de poliestireno carregado eletrostaticamente adere ao dedo sem epiderme, dificultando a manipulação do dedo.

Embora o material pegajoso possa lidar com repetidos alongamentos e contrações dos movimentos do dedo robótico, ele ainda é muito mais fraco que a pele humana. A equipe sugere que uma maior concentração de colágeno na solução inicial, bem como uma maior maturação das células, podem melhorar isso.

Notavelmente, a pele artificial também pode ser curada com uma bandagem de colágeno, que as células vivas pegam e integram em seu sistema para ajudar a preencher o dano.

Embora os resultados sejam bastante surpreendentes, o tecido cultivado em laboratório ainda é muito limitado. Não pode durar muito fora de sua solução nutritiva - assim como nossa pele, requer um suprimento consistente de água para evitar o ressecamento, mas as camadas artificiais da pele carecem dos componentes complicados dos sistemas circulatório e de glândulas sudoríparas para fornecer essa hidratação.

"Construir canais de perfusão dentro e abaixo da derme equivalentes para imitar os vasos sanguíneos para fornecer água, bem como a integração de glândulas sudoríparas no equivalente da pele, são direções importantes para pesquisas futuras", escrevem Kawai e seus colegas.

Eles também propõem adicionar 'nervos' e sensores para que a pele feita em laboratório possa ser multitalentosa como a nossa - servindo tanto como proteção quanto como órgão sensorial.

"Estamos surpresos com a forma como o tecido da pele se adapta à superfície do robô", diz Takeuchi. "Mas este trabalho é apenas o primeiro passo para a criação de robôs cobertos com pele viva."

Os pesquisadores esperam que fazer os robôs parecerem mais humanos nos ajude a nos relacionar e gostar mais deles, para que eles possam se comunicar melhor conosco, servindo nas indústrias médica, de assistência e serviços. (Isto é claro, se pudermos progredir humanóides artificiais além do vale misterioso.)

“Essas descobertas mostram o potencial de uma mudança de paradigma da robótica tradicional para o novo esquema de robótica biohíbrida que aproveita as vantagens de materiais vivos e materiais artificiais”, concluem os pesquisadores.