Des scientifiques ont utilisé des cellules humaines pour créer une «peau vivante» auto-cicatrisante pour les robots

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cgelinas
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13 juin 2022


Les androïdes mi-humains mi-robots sont un incontournable de la science-fiction . Mais ils sont maintenant un peu plus proches de la réalité après que des chercheurs ont créé une peau vivante pour des robots à partir de cellules humaines.

Les robots d'aujourd'hui , même s'ils sont de forme humanoïde, ont tendance à comporter des pièces rigides et des extérieurs en plastique dur ou en métal. Alors que certains viennent maintenant avec des revêtements en caoutchouc de silicone qui imitent l'apparence de la peau, c'est encore loin d'être convaincant, et ils ressemblent souvent plus à des mannequins animés qu'à des humains.

Cela peut sembler n'être qu'un problème esthétique, mais il y a des raisons pour lesquelles il pourrait être utile d'avoir des robots qui nous ressemblent davantage. Pour commencer, cela pourrait permettre aux gens d'interagir plus naturellement avec les robots dans des situations où il est important d'établir une sorte de relation, comme les soins de santé ou les services à la clientèle.

La peau humaine est également un organe incroyablement puissant : elle regorge de capteurs bien plus sophistiqués que ceux que nous pouvons concevoir ; il est résistant et hydrofuge ; et il est même capable de se soigner lorsqu'il est endommagé. Donner aux robots toutes ces capacités pourrait considérablement élargir le répertoire des tâches pour lesquelles ils pourraient nous aider.

C'est pourquoi des chercheurs japonais ont décidé de voir s'ils pouvaient utiliser des techniques d'ingénierie tissulaire pour créer un revêtement pour un doigt robotique fait de cellules de peau humaine. La «peau vivante» qui en résulte se conforme étroitement au doigt et se maintient en place lorsque les articulations fléchissent, et est également à la fois hydrofuge et auto-cicatrisante.

"Notre création n'est pas seulement douce comme de la vraie peau, mais peut se réparer si elle est coupée ou endommagée d'une manière ou d'une autre", a déclaré le responsable de l'étude Shoji Takeuchi de l'Université de Tokyo dans un communiqué. "Nous imaginons donc que cela pourrait être utile dans les industries où la réparabilité in situ est importante, tout comme les qualités humaines, telles que la dextérité et un toucher léger."

Les soi-disant «équivalents de la peau humaine», fabriqués à partir de cellules humaines et de biomatériaux structuraux comme le collagène, sont utilisés depuis des années dans la recherche et pour les greffes de peau. Mais ils ont principalement été cultivés dans des feuilles bidimensionnelles, et les amener à créer ou à se conformer à des structures 3D a été difficile.

Dans un article récent dans Matter , Takeuchi et ses collègues décrivent une nouvelle méthode dans laquelle un doigt robotique rigide est immergé dans un hydrogel de collagène contenant des fibroblastes dermiques humains, le principal type de cellule trouvé dans le tissu conjonctif de la peau. On a ensuite laissé ce revêtement se développer, période pendant laquelle les fibroblastes se sont répandus dans tout le collagène et ont provoqué le rétrécissement du gel.

Cela a amené le revêtement à adhérer étroitement au doigt robotique, créant essentiellement une couche d'apprêt que les chercheurs pourraient ensuite ensemencer avec des kératinocytes épidermiques, le type de cellules le plus courant dans la couche la plus externe de la peau humaine, l'épiderme.

Après avoir laissé le temps à cette couche externe de se développer, les chercheurs ont mené une série d'expériences pour tester ses caractéristiques. Ils ont montré qu'il était suffisamment élastique pour que le doigt puisse fléchir sans se déchirer, et qu'il était également hydrofuge, tout comme la vraie peau. Ils ont même montré qu'il pouvait se guérir si une feuille de collagène était greffée sur le site de la plaie.

La peau vivante est encore loin de la vraie chose, cependant. Pour commencer, il n'a pas d'approvisionnement en sang, ce qui signifie qu'il a besoin que les chercheurs fournissent constamment des nutriments frais et éliminent les déchets. Il manque également de nombreux composants qui rendent la peau humaine si puissante, tels que les glandes sudoripares, les follicules pileux et la vaste gamme de capteurs qui nous permettent de détecter des choses comme la pression et la chaleur.

Les chercheurs disent que ce n'est qu'un point de départ et ils prévoient d'étendre la fonctionnalité et la sophistication de leur peau vivante. Au-delà de faire en sorte que les robots nous ressemblent davantage, les chercheurs pensent que leur domaine de recherche pourrait avoir des implications pour l'avenir de la fabrication de pointe. À l'heure actuelle, les robots sont aux prises avec des tâches qui nécessitent un degré élevé de dextérité, mais leur donner des manipulateurs plus humains pourrait aider à automatiser certaines de ces tâches.

Il faudra probablement un certain temps avant que les chercheurs soient capables d'imiter toutes les capacités de la peau, sans parler de créer des revêtements corporels complets à partir de robots. Mais cette recherche suggère que les androïdes pourraient ne plus être une idée aussi fantaisiste.



Source: SingularityHub



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