Des scientifiques ont conçu un doigt robotique humanoïde doté d’une peau vivante semblable à celle d’un être humain.
La peau a traditionnellement été réservée aux animaux – jusqu’à présent.
Pour la première fois, des scientifiques ont réussi à faire pousser une peau de type humain sur un doigt robotisé en utilisant des cellules, selon une nouvelle étude.
Contrairement à la peau artificielle qui est couramment utilisée pour construire des robots, cette peau est vivante, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Shoji Takeuchi, professeur de projet au département des systèmes mécaniques et biofonctionnels de l’Institut des sciences industrielles de l’Université de Tokyo.
« La peau vivante est la solution ultime pour donner aux robots l’apparence et le toucher des créatures vivantes », a déclaré Takeuchi.
Son équipe de recherche a choisi un doigt robotisé pour l’expérience car ce mécanisme est bien étudié et constitue une partie essentielle d’un robot, a-t-il dit.
LA CONSTRUCTION DE LA PEAU
La peau à l’apparence humaine est fabriquée à partir des mêmes blocs de construction que la peau humaine, a déclaré Takeuchi.
Le doigt robotisé a d’abord été immergé dans une solution de collagène, une protéine fibreuse, et de fibroblastes dermiques humains, les deux principaux composants de la peau humaine. Les fibroblastes dermiques sont le principal type de cellules du tissu conjonctif de la peau.
Après que la solution se soit conformée autour du doigt, Takeuchi a appliqué des kératinocytes épidermiques humains à l’extérieur. Un kératinocyte est le principal type de cellule qui compose l’épiderme humain, la couche la plus externe de la peau, a-t-il dit.
Lors des essais, la peau humaine élastique a bougé librement pendant que le doigt effectuait différents mouvements, a expliqué M. Takeuchi. Son équipe a posé un bandage de collagène sur une partie du doigt qui avait subi une blessure pour la réparer, et le robot a pu bouger librement après que la protéine ait réparé la peau.
Le collagène est un composant majeur de la peau humaine et possède des propriétés de guérison, selon une étude de 2021.
La peau peut également repousser l’eau, ce qui élargit les tâches que le robot peut effectuer.
Lorsque les chercheurs ont utilisé un robot avec un matériau de surface humide, des billes de mousse de polystyrène s’y sont collées, selon l’étude. Ces billes sont couramment utilisées comme matériau de remplissage dans des produits tels que les sacs à fèves et certains animaux en peluche.
Lorsque les scientifiques ont tenté la même expérience avec la peau hydrofuge d’un être humain, le doigt robotisé a pu faire glisser les billes de mousse sans qu’elles ne collent, ont indiqué les auteurs.
CONCEVOIR DES ROBOTS À NOTRE IMAGE
Les humanoïdes sont des robots qui effectuent des tâches impliquant une interaction avec les humains dans des contextes tels que les industries médicales, de soins infirmiers et de services, selon l’étude.
Il est important d’avoir des robots de type humain lorsqu’ils se trouvent dans des endroits que les humains fréquentent couramment, a déclaré Pulkit Agrawal, professeur de développement de carrière Steven et Renee Finn et professeur adjoint au département d’ingénierie électrique et de sciences informatiques du Massachusetts Institute of Technology à Cambridge. Il n’a pas participé à l’étude.
« Les humains conçoivent des espaces autour d’eux, donc avoir un robot ressemblant à un humain est utile dans ces scénarios », a déclaré Agrawal.
Par exemple, les robots qui pourraient un jour se retrouver dans un foyer doivent être capables de ramasser des objets et de se déplacer comme le fait une personne, a-t-il ajouté.
Si un robot était fait de métal, il devrait être extrêmement précis pour ramasser un autre objet dur comme une tasse, a déclaré Agrawal. Il y aurait une petite quantité de contact entre les deux objets, car aucun n’est flexible.
Si la main était souple, comme la peau humaine, le robot pourrait être moins précis car la surface de la tasse serait plus grande, la peau souple se conformant à la poignée, a-t-il ajouté.
UN PAS DANS LA BONNE DIRECTION
La découverte est importante, a déclaré M. Agrawal, mais le développement d’une peau semblable à celle d’un être humain a encore beaucoup de chemin à faire.
La peau est un organisme vivant, elle doit donc se maintenir en étant constamment nourrie tout en éliminant les déchets, a déclaré Takeuchi.
Malheureusement, la peau actuelle qui a été cultivée n’a pas cette capacité intégrée, elle ne peut donc pas se maintenir, a-t-il dit.
Takeuchi est intéressé par l’ajout d’un système vasculaire, la façon dont le sang circule dans notre corps, pour aider à transporter les nutriments vers et depuis les cellules et maintenir la peau en vie. Il souhaite également développer des détails supplémentaires pour la peau, tels que les follicules pileux, les ongles et les glandes sudoripares.