工程皮肤组织赋予机器人特殊的性能和能力

研究人员已经找到一种方法，将人造皮肤组织与复杂的人形机器人结合在一起。这为机器人平台带来了潜在的好处，例如增强了机动性、自我修复能力、嵌入式传感能力以及更加逼真的外观。

该团队由东京大学的竹内翔二教授领导，他们从人类皮肤韧带中汲取灵感，在机器人脸上设计了特殊的穿孔，帮助皮肤层牢牢固定。他们的研究可能对化妆品行业有用，并有助于培训整形外科医生。这项研究发表在《细胞报告物理科学》杂志上。

竹内是生物混合机器人领域的先驱，该领域融合了生物学和机械工程。到目前为止，他的实验室——生物混合系统实验室已经制造出使用生物肌肉组织行走的微型机器人、3D 打印实验室培育的肉、可愈合的人造皮肤等。正是在研究最后一项时，竹内觉得有必要进一步发展机器人皮肤的概念，以改善其性能和能力。

竹内表示：“在我们实验室中培育的覆盖有工程皮肤组织的手指形机器人的先前研究中，我觉得机器人特征和皮肤的皮下结构之间需要有更好的粘附性。”

“通过模仿人类皮肤韧带结构，并使用固体材料中特制的 V 形穿孔，我们找到了一种将皮肤与复杂结构结合在一起的方法。皮肤的天然柔韧性和强大的粘合方法意味着皮肤可以随着机器人的机械部件移动而不会撕裂或剥落。”

以前将皮肤组织附着到固体表面的方法包括使用微型锚或钩子等，但这些方法限制了可以接受皮肤涂层的表面类型，并且可能在运动过程中造成损伤。通过精心设计小孔，基本上任何形状的表面都可以贴上皮肤。

该团队采用的技巧是使用一种特殊的胶原凝胶进行粘合，这种凝胶天生粘稠，很难进入微小的穿孔中。但使用一种常见的塑料粘合技术，即等离子处理，他们成功地将胶原蛋白引入穿孔的精细结构中，同时将皮肤保持在相关表面附近。