นักวิทยาศาสตร์ได้ขยายผิวหนังมนุษย์ด้วยนิ้วหุ่นยนต์

ความก้าวหน้าทำให้ไซบอร์กที่เหมือนเทอร์มิเนเตอร์เข้าใกล้ความเป็นจริงมากขึ้น

Terminator อาจเข้าใกล้ความเป็นจริงมากขึ้นอีกก้าวหนึ่ง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตเกียวได้สร้างนิ้วหุ่นยนต์ที่เหมือนกับนักฆ่าไซบอร์กของ Arnold Schwarzenegger ที่ปกคลุมไปด้วยผิวหนังมนุษย์ที่มีชีวิต เป้าหมายคือสักวันหนึ่งเพื่อสร้างหุ่นยนต์ที่ดูเหมือนคนจริง แม้ว่าจะใช้งานเพื่อเห็นแก่ผู้อื่นมากขึ้นก็ตาม

Shoji Takeuchi วิศวกรไบโอไฮบริดและเพื่อนร่วมงานของเขาใน Matter กล่าว (ไม่ว่าไซบอร์กที่สวมหน้ากากในเนื้อเยื่อมีชีวิตจะดูน่าสมเพชหรือน่าขนลุกหรือไม่ก็อาจจะอยู่ในสายตาของคนดู)

ทาเคอุจิและเพื่อนร่วมงานได้จุ่มตัวเลขหุ่นยนต์ลงในส่วนผสมของคอลลาเจนและเซลล์ผิวหนังของมนุษย์ที่เรียกว่าไฟโบรบลาสต์ที่ผิวหนังเพื่อปกปิดนิ้ว ส่วนผสมจับตัวเป็นชั้นฐานของผิวหนังหรือชั้นหนังแท้ปิดนิ้ว จากนั้นทีมจึงเทของเหลวที่มีเซลล์เคราติโนไซต์ของมนุษย์ลงบนนิ้ว ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นผิวหนังชั้นนอกหรือชั้นหนังกำพร้า หลังจากผ่านไปสองสัปดาห์ ผิวหนังที่ปิดนิ้ววัดความหนาสองสามมิลลิเมตร ซึ่งเทียบได้กับความหนาของผิวหนังมนุษย์

ผิวที่ทำในห้องปฏิบัติการนั้นแข็งแรงและยืดหยุ่นพอที่จะทนต่อการงอนิ้วของหุ่นยนต์ได้ นอกจากนี้ยังสามารถรักษาตัวเองได้: เมื่อนักวิจัยทำการตัดนิ้วหุ่นยนต์เล็กน้อยและปิดด้วยผ้าพันแผลคอลลาเจน เซลล์ไฟโบรบลาสต์ของผิวหนังจะรวมผ้าพันแผลเข้ากับส่วนที่เหลือของผิวหนังภายในหนึ่งสัปดาห์

Ritu Raman วิศวกรของ MIT ซึ่งสร้างเครื่องจักรด้วยส่วนประกอบที่มีชีวิตกล่าวว่า “นี่เป็นงานที่น่าสนใจมากและเป็นก้าวย่างที่สำคัญในด้านนี้ “วัสดุชีวภาพมีความน่าสนใจเพราะสามารถสัมผัสและปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้แบบไดนามิก” ตัวอย่างเช่น เธอต้องการเห็นเวอร์ชันอนาคตของผิวหนังหุ่นยนต์ที่มีชีวิตซึ่งฝังอยู่ในเซลล์ประสาทเพื่อให้หุ่นยนต์ตระหนักถึงสภาพแวดล้อมรอบตัวมากขึ้น

แต่หุ่นยนต์ไม่สามารถสวมชุดผิวหนังที่ปลูกในห้องทดลองนี้ได้ในตอนนี้ Raman ตั้งข้อสังเกต นิ้วหุ่นยนต์ที่หุ้มผิวหนังใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับน้ำตาล กรดอะมิโน และส่วนผสมอื่นๆ ที่เซลล์ผิวหนังต้องการเพื่อความอยู่รอด เทอร์มิเนเตอร์หรือไซบอร์กตัวอื่นๆ ที่สวมผิวหนังนี้จะต้องอาบน้ำบ่อยครั้งในน้ำซุปที่มีสารอาหาร หรือใช้กิจวัตรการดูแลผิวที่ซับซ้อนอื่นๆ

นักวิทยาศาสตร์ทำนิ้วหุ่นยนต์ ‘เหงื่อออกเล็กน้อย’ ด้วยผิวหนังที่มีชีวิต

นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้พัฒนานิ้วของหุ่นยนต์ที่ “มีเหงื่อออกเล็กน้อย” ซึ่งปกคลุมผิวหนังที่มีชีวิตไว้ล่วงหน้า พวกเขากล่าวว่าจะนำหุ่นยนต์ที่เหมือนมนุษย์อย่างแท้จริงเข้ามาใกล้อีกก้าวหนึ่ง

นิ้ว ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสามารถรักษาตัวเองได้ ถูกมองว่าเป็นผลงานทางเทคนิคที่น่าประทับใจ ซึ่งทำให้เส้นแบ่งระหว่างเนื้อหนังที่มีชีวิตและเครื่องจักรไม่ชัดเจน แต่นักวิทยาศาสตร์ถูกแบ่งแยกว่าผู้คนจะรู้สึกอบอุ่นกับกายวิภาคที่เหมือนจริงหรือไม่ หรือพบว่ามันน่าขนลุก

“เราประหลาดใจที่เนื้อเยื่อผิวหนังสอดคล้องกับพื้นผิวของหุ่นยนต์ได้ดีเพียงใด” โชจิ ทาเคอุจิ ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียว ซึ่งเป็นผู้นำงานนี้กล่าว “แต่งานนี้เป็นเพียงก้าวแรกสู่การสร้างหุ่นยนต์ที่ปกคลุมไปด้วยผิวหนังที่มีชีวิต”

ทีมงานให้เหตุผลว่ามนุษย์ที่เหมือนจริงมากขึ้นจะสามารถโต้ตอบกับผู้คนได้อย่างเป็นธรรมชาติมากขึ้นในบทบาทต่างๆ รวมถึงในด้านการพยาบาลและอุตสาหกรรมการบริการ

“ฉันคิดว่าผิวหนังที่มีชีวิตเป็นทางออกที่ดีที่สุดในการทำให้หุ่นยนต์มีรูปลักษณ์และสัมผัสของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากมันเป็นวัสดุชนิดเดียวกับที่คลุมร่างกายของสัตว์” ทาเคอุจิกล่าว เขาเสริมว่าความก้าวหน้าดังกล่าวมีศักยภาพที่จะ “สร้างความสัมพันธ์ใหม่ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์”

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้ผลิตกราฟต์ผิวหนัง ซึ่งเป็นแผ่นของผิวหนังที่สามารถเย็บเข้าด้วยกันในการผ่าตัดสร้างใหม่ได้ แต่ได้พยายามดิ้นรนเพื่อสร้างผิวหนังที่มีชีวิตบนวัตถุสามมิติแบบไดนามิก

ในงานวิจัยล่าสุด ทีมงานได้จุ่มนิ้วของหุ่นยนต์ลงในกระบอกสูบที่เต็มไปด้วยสารละลายของคอลลาเจนและไฟโบรบลาสต์ที่ผิวหนังของมนุษย์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักสองอย่างที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของผิวหนัง สิ่งเหล่านี้เคลือบพื้นผิวเหมือนสีรองพื้น ให้ชั้นที่ไร้รอยต่อสำหรับชั้นต่อไปของเซลล์ – keratinocytes ผิวหนังชั้นนอกของมนุษย์ – ที่จะเกาะติด การงอนิ้วไปมาทำให้เกิดรอยย่นที่ดูเป็นธรรมชาติบนข้อนิ้ว และเมื่อได้รับบาดเจ็บ ผิวที่สร้างขึ้นสามารถรักษาตัวเองได้เหมือนมนุษย์ด้วยความช่วยเหลือของผ้าพันแผลคอลลาเจน และตามที่นักวิทยาศาสตร์ รู้สึกเหมือนผิวธรรมดา

นิ้วเป็นงานที่กำลังดำเนินอยู่: ผิวของมันอ่อนแอกว่าผิวธรรมชาติมาก และต้องรักษาความชุ่มชื้น เพราะหากไม่มีระบบไหลเวียนเลือด เซลล์จะตายหากแห้ง การเคลื่อนไหวของมันเป็นกลไกที่ชัดเจนเช่นกัน

“นิ้วดูมีเหงื่อออกเล็กน้อยจากอาหารเลี้ยงเชื้อ” ทาเคอุจิกล่าว “เนื่องจากนิ้วถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า จึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะได้ยินเสียงคลิกของมอเตอร์ที่กลมกลืนกับนิ้วที่ดูเหมือนของจริง”

อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าการผสมผสานระหว่างกลไกที่เหมือนจริงและเหมือนจริงซึ่งสามารถกระตุ้นความรู้สึกรังเกียจ ที่รู้จักกันในชื่อเอฟเฟกต์ “หุบเขาลึกลับ”

ดร. Burcu Ürgen จากมหาวิทยาลัย Bilkent ในเมืองอังการา ประเทศตุรกี กล่าวว่า “เป็นไปได้ว่ารูปลักษณ์ที่เหมือนมนุษย์ [ของหุ่นยนต์บางตัว] ทำให้เกิดความคาดหวังบางอย่าง แต่เมื่อพวกเขาไม่เป็นไปตามความคาดหวังเหล่านั้น ก็พบว่าพวกมันน่าขนลุกหรือน่าขนลุก”

Prof. Fabian Grabenhorst นักประสาทวิทยาจาก University of Oxford ซึ่งศึกษาสิ่งที่เรียกว่าปรากฏการณ์หุบเขาลึกลับด้วย กล่าวว่า “มันดูเหมือนเป็นนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่ยอดเยี่ยม”

เขาเห็นด้วยว่าผู้คนอาจมีปฏิกิริยาเชิงลบในขั้นต้นต่อการผสมผสานระหว่างคุณลักษณะของมนุษย์และหุ่นยนต์ แต่การวิจัยกล่าวว่าการตอบสนองนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์กับหุ่นยนต์ “ในช่วงแรกๆ ผู้คนอาจพบว่ามันแปลก แต่ผ่านประสบการณ์เชิงบวกที่อาจช่วยให้ผู้คนเอาชนะความรู้สึกเหล่านี้ได้”

ตอนนี้ทีมงานวางแผนที่จะรวมโครงสร้างการทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นไว้ในผิวหนัง เช่น เซลล์ประสาทรับความรู้สึก รูขุมขน เล็บ และต่อมเหงื่อ พวกเขายังทำงานบนใบหน้าหุ่นยนต์ที่ปกคลุมผิวหนัง อธิบายล่วงหน้าในวารสาร Matter

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ syoujyuen.com