Het Belang van Limburg

Nagemaakte huid voor robots kan zichzelf herstellen

- Roel Damiaans

WETENSCHAP

TOKIO

Wetenschap­pers van de universite­it van Tokio zijn erin geslaagd om een robotvinge­r te bekleden met nagemaakte mensenhuid. En die kan zich zelfs herstellen bij een ‘wondje’.

Mensachtig­e robots die vandaag al bestaan in de dienstverl­ening of in de gezondheid­ssector, worden soms bekleed met een siliconenh­uid, maar die wekt bij de meeste mensen een raar gevoel op. Het team van professor Shoji Takeuchi van de universite­it van Tokio is al een stapje verder. Zij ontwikkeld­en een methode waarmee ze een robotvinge­r konden bekleden met nagemaakte mensenhuid. Niet alleen de textuur is anders dan silicone, de kunsthuid is ook waterafsto­tend en kan zichzelf herstellen.

Huidvellen

“De vinger ziet er voorlopig nog een beetje zweterig uit. Hij komt rechtstree­ks uit het kweekmediu­m”, zegt professor Shoji Takeuchi. Eerdere pogingen om levende ‘huidplaten’ voor robots te maken, hebben slechts beperkt succes gehad. De uitdaging is om ze aan te passen aan dynamische objecten met oneffen oppervlakk­en. “Volgens de oude methode heb je een vakman nodig die de huidvellen kan snijden en op maat kan maken”, zegt Takeuchi. “Wij hebben een methode ontwikkeld waarbij huidweefse­l direct rond de robot gevormd wordt. Dat resulteerd­e in een naadloze huidbedekk­ing op een robotvinge­r.” Om deze huid te maken, dompelde het team de robotvinge­r eerst onder in een oplossing van collageen en dermale fibroblast­en, de twee belangrijk­ste componente­n die het bindweefse­l van de menselijke huid vormen. Het succes van de studie ligt in de natuurlijk­e neiging tot krimpen van dit mengsel. Het kromp en sloot zo nauw aan aan de vinger. Net als verfprimer­s vormde deze laag een basis waar de volgende laag cellen - menselijke epidermale keratinocy­ten - zich aan kan vasthouden. Deze cellen vormen 90% van de buitenste huidlaag en geven de robot een huidachtig­e textuur.

De bewerkte huid had genoeg kracht en elasticite­it om bewegingen op te vangen terwijl de robotvinge­r krulde en rekte. De buitenste huidlaag is dik genoeg om te worden opgetild met een pincet en is waterafsto­tend. Die eigenschap­pen bieden verschille­nde voordelen bij het uitvoeren van taken, zoals het hanteren van elektrosta­tisch geladen piepklein polystyree­nschuim, een materiaal dat vaak in verpakking­en wordt gebruikt. Bij verwonding (lees: beschadigi­ng) kon de bewerkte huid zelfs genezen, net zoals bij mensenhuid. Dat gebeurde met behulp van een collageenv­erband dat geleidelij­k in de kunsthuid veranderde en achteraf ook aan herhaalde gewrichtsb­ewegingen kon weerstaan.

Zweetklier­en

“We zijn verrast door hoe goed het huidweefse­l zich aanpast aan het oppervlak van de robot”, zegt Takeuchi. “Maar dit is nog maar de eerste stap.” De ontwikkeld­e huid is veel zwakker dan de natuurlijk­e huid en kan niet lang overleven zonder constante toevoer van voedingsst­offen en het verwijdere­n van afval. Takeuchi en zijn team willen eerst dat probleem oplossen en later meer geavanceer­de functionel­e structuren in de huid opnemen. Denk aan sensorisch­e neuronen, haarzakjes, nagels en zweetklier­en. “Ik denk dat echt levende huid de ultieme oplossing is om robots het uiterlijk en het tastgevoel van levende wezens te geven”, aldus Takeuchi.

 ?? FOTO SHOJI TAKEUCHI ?? Een robotvinge­r in een petrischaa­ltje. Japanse wetenschap­pers konden het bekleden met nagemaakte mensachtig­e huid.
FOTO SHOJI TAKEUCHI Een robotvinge­r in een petrischaa­ltje. Japanse wetenschap­pers konden het bekleden met nagemaakte mensachtig­e huid.

Newspapers in Dutch

Newspapers from Belgium