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06-18
发表在著名科幻作品《银翼杀手》中，后来被改编成电影《银翼杀手》。
但从外观上基本上无法区分人类和仿生体。
人们。
不仅如此，很多科幻作品中都有类似的假设：未来可能会出现生理上与人类接近的机器人。
▲电影《银翼杀手》剧照，图片来自：卫报多年来，人形机器人的发展一直在持续。
例如，目前有为机器人制作的硅胶皮肤，可以在一定程度上模仿人类的外观，但很难做到。
它像人的皮肤一样有皱纹等细小纹理，缺乏皮肤特有的功能。
但不久前，东京大学竹内正司的研究团队开发出了覆盖有人造皮肤的机器人手指。
乍一看，这个机器人手指可能会让人吓一跳，然后就会疑惑：“这真的不是真人的手指吗？” ▲ 图片来自：Shoji Takeuchi 如果有这些反应，其实说明它的仿生程度确实很高。
事实上，该皮肤模型上覆盖的真皮等效物是由人类活细胞（成纤维细胞、角质形成细胞等）和细胞外基质（ECM）水凝胶（胶原蛋白等）制成的。
机器人手指浸入胶原蛋白和人类真皮成纤维细胞的溶液中。
这两种主要成分构成了皮肤的结缔组织，这种混合物具有自然收缩的倾向。
手指就像涂了一层“底漆”。
为人类表皮角质形成细胞提供基础。
▲图片来自：Shoji Takeuchi 这款三关节机器人手指不仅在外观和质感上非常接近真人的皮肤，而且其功能也与真人的皮肤相似。
例如，该机器人的手指与人类手指一样防水，表面形成的水滴可以很容易地擦掉，从而保护内部电机和其他部件免受水的影响。
不仅如此，它还可以像人的手指一样伸直和弯曲。
电机的咔哒声与运动和逼真的外观相结合，使机器人手指看起来更像真正的手指。
▲图片来自：Shoji Takeuchi 更重要的是，研究团队最初的灵感来自于利用水凝胶对深度烧伤皮肤进行医疗治疗，因此覆盖在机器人手指上的真皮等效物也能完成“自我修复”。
测试时，研究人员特意切下机器人手指上的一小块皮肤，然后用胶原蛋白片覆盖。
胶原蛋白片可以密封伤口。
培养 7 天后，移植的脱细胞胶原蛋白片与原始真皮等效物之间的界限变得模糊。
在修复后的手指上，胶原蛋白片和真皮等同物之间的粘附强度足够。
承受机械手指反复弯曲运动产生的拉伸应变。
▲图片来自：Shoji Takeuchi 当然，这种机器人手指的研究在寿命和功能化方面还有很多需要改进的地方。
例如，不能缺少循环系统的适当供水和汗液分泌造成的局部湿润。
目前，它只能停留在液体介质中。
因此，在真皮内和真皮下建立灌注通道来模拟血管供水，以及将汗腺整合到皮肤中，是未来研究的重要方向。
▲图片来自：Shoji Takeuchi 此外，我们还应该注意这种湿培养条件导致的电子设备和线路的恶化。
为了进一步提高机器人手指的功能和物理自主性，建立可灌注人工血管网络和生物相容性防水电子器件共存的架构也是未来的一个重要重点，不仅要维持活体皮肤的活力，而且还能够集成电子处理器、电机、传感器、电线、电池、通信模块等。
▲图片来自：Shoji Takeuchi 不过，这项研究的突破性是不可否认的。
这表明皮肤组织可以直接在机器人周围成型，从而允许皮肤直接在机器人部件上生长。
它还赋予了“人造皮肤”硅胶皮肤所不具备的质感和柔软质感，以及类似真人皮肤的外观和功能，如防水、关节弯曲拉伸甚至自我修复等。
根据研究团队未来的计划，他们还想通过添加感觉神经元、毛囊、指甲、汗腺等来开发更高级的版本，并且还想尝试覆盖更大的结构。
▲ 图片来自：Shoji Takeuchi 值得一提的是，这项研究中可能还有一件事需要注意。
其研究目的提到，人形机器人的某些任务需要具有类似人类的外观，以提高与人类信息交流的效率，引起人们的喜爱。
为了模仿人类的外观，开发具有逼真的人类肤色和纹理的人形覆盖材料势在必行。
但假以时日，面对人形机器人，尤其是皮肤与真人如此接近的机器人，恐怕也无法回避“恐怖谷理论”。
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