未来の世界の猫型ロボットではなく、現代の世界の指型ロボットは、人間の皮膚細胞から作られた”生きた皮膚”でおおわれている。
人間の細胞だけあって人間らしく柔らかいだけでなく、絆創膏を貼れば傷まで治ってしまうそうだ。米国の学術誌『Matter』（2022年6月9日付）で発表された。
世界初の培養皮膚付きロボットの開発に成功した東京大学の竹内昌治教授は、「培地から出したばかりの指は汗ばんで見える」「モーターの音が本物そっくりの指に合わせて聞こえてくるのが面白い」と話す。
ヒューマノイドロボットが人間らしく見えることが大切なのは、彼らが人間に混じって活動することを想定されているからだ。
姿が人間らしければ、円滑なコミュニケーションがうながされ、親しみも感じられるだろう。
現在、そうしたロボットにはシリコンゴムの皮膚が使われることが多い。だが、シリコンの皮膚では、汗（排熱）や自己修復といった人間の皮膚ならではの特徴や機能を再現することが難しい。
そうした欠点を補う生きた皮膚も研究されているが、これまでは大きく動く上に凹凸のあるロボットに上手く被せることができなかった。
photo by Pixabay
人間の皮膚細胞から作成した「培養皮膚」をロボットに貼り付ける
そこで竹内教授らが考案したのが、ロボットに直接、人の皮膚細胞から作製される「培養皮膚」を貼る方法だ。
まずキノコ型留め具にロボットを固定し、「真皮細胞を混ぜたコラーゲン溶液」に浸ける。
コラーゲン溶液で真皮組織が培養されるとき、激しく収縮するために、ロボットにピッタリとくっつく。これがペンキの下塗りのように均一な土台になってくれる。
そこへ留め具をくるくると回転させながら表皮細胞をまとわせていく。こうして培養皮膚におおわれた指は、ロボットなのに生々しい。
image credit:Shoji Takeuchi
培養皮膚は丈夫で柔軟性があるので、指の曲げ伸ばしのような大きな動きにも耐えられる。またピンセットでつまめるくらいの厚みがあり、水を弾く。
この特性は静電気を帯びた発泡スチロールを扱うなど、さまざまな作業を行うときに便利だ。
(A) 培養皮膚に被覆された指型ロボットの関節運動。作成したロボットは皮膚を破壊することなく関節運動を行うことができる。(B) 表皮組織の確認。(C)表皮組織の特性である撥水性の確認 / image credit:東京大学プレリリース
自己修復機能も
だが驚くべきは、傷ついてもコラーゲンの絆創膏を貼っておけば、自然に治ってしまうことだ。
竹内教授らの実験では、メスで培養皮膚に傷をつけ、そこにコラーゲンシートを貼っておくと、シートに細胞が移動・分裂して、7日ほどで修復することが確かめられている。
Scientists craft living human skin for robots
指ロボットはまだ始まりに過ぎない
竹内教授によれば、この研究は生きた皮膚でおおわれたロボット開発の第一歩に過ぎないそいうだ。
今のところ培養皮膚は本物にくらべてかなり弱く、培養液から取り出すと1時間ほどでダメになってしまう。
今後はこうした問題に取り組みつつ、感覚ニューロン・毛包・爪・汗腺など、より洗練された機能的構造を組み込んでいく予定であるとのこと。
鼻の嗅覚受容体を組み込むことで、指でニオイを嗅げるようにするなんてアイデアもあるそうだ。
「生きた皮膚は、動物をおおっているものとまったく同じ素材なので、ロボットに生き物のような姿と手触りを与える究極のソリューションだ」と竹内教授は述べている。
References:東京大学プレリリース / Scientists craft living human skin for robots | EurekAlert! / written by hiroching / edited by / parumo
コメント