「Painted Skin」の悪夢が現実に？ 「人間の皮膚」で覆われたこのロボットはCell誌に掲載された。

指が背中をゆっくりと優しくなぞり、背骨に沿って上へ移動し、そしてゆっくりと止まるところを想像してください...

少しかゆみを感じますが、まだ完全に眠りから覚めていません。

眠たそうに目を半分開けると、背中からほんのりとした涼しさを感じた。

朝早くから、隣に誰がいるのか振り返ってみると...

「***！」

悲鳴を上げてベッドから転げ落ちると、同じベッドで寝ていたのはロボットだった！

あなたは、このロボットがどのようにして人間のように自分自身に触れることができるのか不思議に思っています。

よく見ると、このロボットは実は人間の皮膚で覆われていることがわかります...

ちょっと待って、これは何だ…

人間の皮膚に関しては、多かれ少なかれホラーと関係があります。

私が覚えている「人皮」で始まる単語は、小説『十の大罪』に出てくる「人皮男」の話だけです。

初めて観たのは中学生の時で、幼少期にトラウマを残したことを覚えています。

だから、人皮の指という言葉を聞いたとき、私は身震いせずにはいられませんでした。​

最近、Cell の子会社である Matter で、日本の科学者グループが「皮膚」で覆われたロボット指を披露しました。この「皮膚」は人間の皮膚と非常によく似ていると言われています。

竹内教授は、神経細胞、毛包、爪、汗腺などの特徴が欠けているため、現時点では完全な皮膚とは言えないと控えめに述べた。

しかし、質感に関してはシリコンよりもはるかに優れています！

さらに、この「皮膚」には、自己治癒能力と防水性という 2 つの非常に重要な特徴があります。

これは、ロボットに取り付けられた「皮膚」が、通常の人間の皮膚と同じように、切り傷や擦り傷を自ら修復できることを意味します。

論文リンク: https://www.cell.com/matter/pdfExtended/S2590-2385(22)00239-9

さあ、あなたの好奇心を満たす時間です。

下の写真を見たときの最初の反応は何ですか?

さて、この指があなた自身の指で、科学者がピンセットを使って皮膚の表面を少しだけ慎重に引き上げていると想像してください...

不気味だと感じるということは、本当に人間の指を思い出すということです。

よく見ると、ピンセットでつまんだ部分は、とても歯ごたえがあり、透明で、エビ餃子の皮のようです。

実用的な部分について言えば、まず第一に、人の皮膚を剥いで金属に結びつけることは絶対にできません。それは純粋なホラーストーリーでしょう。

先ほど言ったことを覚えていますか、質感は人間の肌に近いですか?

では、その理由を明らかにしましょう。

それは、本物の生きた人間の皮膚細胞から作られているからです。

考えてみれば、日本チームは本当に「基幹産業」での活用を考えていないのだろうか？

人間の皮膚をまとったロボット

人間のような皮膚を成長させるために、竹内教授と彼のチームは、人間の真皮の2つの主要成分、コラーゲンと真皮線維芽細胞を使用しました。

中でもコラーゲンは皮膚に構造と弾力を与えるタンパク質であり、真皮線維芽細胞は傷の修復に役割を果たします。

研究チームがロボット指を2つの成分を含む溶液に浸すと、コラーゲンと線維芽細胞の混合物が機械指の周りで収縮し、しっかりと包み込み、皮膚の第一層を形成した。

皮膚の2番目の層を作る際、研究者らは線維芽細胞をケラチノサイトに置き換えた。ケラチノサイトは表皮の主な細胞成分であり、ヒトの表皮細胞の90％を占める。その後、ケラチノサイトは徐々に線維芽細胞の下層に付着します。

この時点で、機械指の皮膚は完成です。

その後のテストで、研究者らは人工「皮膚」が非常に優れた弾力性を持ち、ロボットの指が動くと伸びたりしわになったりすることを発見した。

さらに一歩進んで、研究者たちは「皮膚」が水をどれだけはじくかをテストした。

方法も非常に簡単で、発泡スチロールのビーズを指の前に置いて、弾けるかどうか確認するだけです。

目立たない小さなビーズですが、湿った表皮にとっては非常に厄介な課題です。

一般的に言えば、ポリスチレンビーズはロボットの表面に簡単に付着するからです。

しかし、この場合は指でビーズをうまく弾き飛ばすことができ、その皮膚が人間の皮膚と同じように水をはじくことが確認されました。

対照的に、別の種類の皮膚で覆われた器具の指は最善を尽くしましたが、何度か弾こうとした後、厄介なビーズが指先に引っかかってしまいました。

最終テストでは、皮膚が自然に治癒できるかどうかを確認します。

研究者らはまず、メスを使ってロボットの中間関節に小さな切り込みを入れ、次にコラーゲン包帯で包帯を巻いた。これは実際の傷の治療によく用いられる方法だ。

ペトリ皿に1週間置いた後、コラーゲン包帯は皮膚に変形し、関節を数回動かしても所定の位置に留まりました。

手術後、竹内教授も「皮膚組織とロボット表面のフィット感に驚きました」と驚いていた。

ロボットシミュレーション？非常に重要

それにしても、なぜ日本の科学者たちはロボットの指を包むのに人間の皮膚を使ったのでしょうか?

本当に…無料ですか？

実際、ロボットを人間に近づけることは、ロボット工学の専門家にとって非常に重要です。それは彼らの主な目的の一つであるとも言えます。

モナッシュ大学の人間とコンピュータの相互作用の専門家であるニコール・ロビンソン氏は、ロボットに人間の特徴を与えると、ロボットがより人間らしく見えるようになるだけでなく、ロボットがタスクを完了する際の安全性と効率も向上すると述べた。

「ロボットが人間の世界と効果的にやりとりできるようにすることが非常に重要です。」

たとえば、人間のような手を持つロボットは、タスクをつかむのに優れています。

理由は実はとても単純です。つかむというのは人間の仕事なので、当然人間の手に似ているほど良いです。

もうひとつの理由は、ロボットをより人間らしくすることで、ロボットと一緒に働く実際の人々にとってより安全になるということです。

ロビンソン教授は「この方法なら、ロボットが誤って人にぶつかっても、大きな被害は出ないだろう」と語った。

さらに、「人間の皮膚」の最も興味深い点は、リアルな義肢の設計や火傷患者の治療など、ロボット工学以外の分野への応用が期待できることです。

ロボット工学の専門家がヒューマノイドロボットの開発に精力的に取り組んでいるのは、上記の理由のためです。

昨年、Engineered Arts 社が開発したロボット「Ameca」をご覧ください。

実際、表現であれ、触覚であれ、その他何であれ、それはすべて科学者による努力の成果です。

しかし、ロボット工学者にとって、ロボットのリアルな「皮膚」を作成することは大きな課題です。

シリコンのような柔らかい素材はロボットの動きに対応できるほど強度と柔軟性に優れていますが、誤って破れてしまった場合には自己修復する手段がありません。

そして、ロボットのギザギザした体に手袋のようにフィットする平らなシリコン片を作るのは困難でした。

竹内教授は「シリコンの肌は、それほど本物に見えない。現在一般的に使用されているシリコンマスクは、遠くから、あるいは写真や動画で見ると本物に見えるかもしれない。しかし、本当に近づくと、一目で人工物だとわかる」とも述べた。

竹内さんは「シリコンをそのように仕上げるには、非常に熟練した仕立て屋でなければできないでしょうね」と冗談を言った。

それで、いつ買えるんですか？

モナシュ大学のロボット工学専門家、ジュクシ・ライトナー氏は、現在の人工皮膚には皮下組織や血管など人間の皮膚の構成要素が全て含まれているわけではないと述べた。

したがって、必要な栄養素が絶えず供給されなければ、これらの皮は長くは持ちません。

しかし、感覚神経、毛包、爪、汗腺を備えたロボット皮膚を作成するために、竹内教授と彼のチームは、ロボット皮膚に「循環システム」を確立する方法を解明し始めました。

明らかに、短期的には、私たちは路上を歩くときにロボットと人間を区別しようと心配する必要がなくなるでしょう。

参考文献:

https://www.abc.net.au/news/science/2022-06-10/robotic-finger-wrapped-with-living-human-skin-by-scientists/101129954#:~:text=A%20team%20of%20researchers%20in,help%20of%20a%20collagen%20bandage.

https://www.cnet.com/science/biology/scientists-craft-living-skin-for-robots-made-of-human-cells/

https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00239-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2590238522002399%3Fshowall%3Dtrue