Pourra-t-on un jour créer des robots qui ressemblent à s'y méprendre à des humains ? Non, mais on s'en approche petit à petit. Pour la première fois, des chercheurs ont intégré une peau « vivante » à un bras robotique.
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Une peau ressemblant à s'y méprendre à de la peau humaine, et vivante qui plus est, c'est ce qu'ont créé des scientifiques de l'université de Tokyo. Dans une étude publiée dans la revue Matter, ils présentent un doigt robotique recouvert d'une peau organique, possédant des fonctions hydrofugeshydrofuges et cicatrisantes. Une avancée qui peut paraître mineure mais qui nous rapproche de manière non négligeable de véritables humanoïdes ! « Je pense que la peau vivante est la solution ultime pour donner aux robots l'apparence et le toucher de créatures vivantes, car c'est exactement le même matériaumatériau qui recouvre le corps des animaux », a déclaré Shoji Takeuchi, premier auteur de l'étude.
De véritables composants de la peau humaine
Pour obtenir cette texturetexture, les chercheurs ont utilisé un assemblage de cellules vivantes fabriquées in vitroin vitro et de collagènecollagène. Un mélange inspiré des implantsimplants biologiques utilisés en médecine pour traiter les plaies et brûlures graves. Ils ont d'abord immergé le doigt robotique dans un mélange de fibroblastesfibroblastes dermiques humains et de collagène pour reproduire l'équivalent du dermederme, puis ont recouvert le tout de kératinocyteskératinocytes épidermiques humains pour créer un épiderme.
Le tout a ensuite rétréci lors de la solidificationsolidification, entourant le doigt et formant des plis semblables à ceux d'une peau réelle. « L'avantage de notre méthode pour couvrir les objets 3D avec l'équivalent de la peau est l'utilisation du rétrécissement des tissus pendant la culture, ce qui permet une couverture conforme des objets 3D, en particulier ceux avec des surfaces courbes et inégales », écrivent les chercheurs.
Pour vérifier la tenue et l'élasticitéélasticité de la peau, l'équipe a ensuite fait faire plusieurs mouvementsmouvements au doigt robotique, et a de plus « évalué la fonction de barrière des équivalents de peau fabriqués in vitro avec des mesures électriques et des tests de rétention d'eaurétention d'eau », comme l'écrivent les chercheurs. Et le tout a très bien tenu ! « Le doigt a l'airair légèrement « humide » tout droit sorti du milieu de culture, s'est enthousiasmé S.Takeuchi. Comme le doigt est entraîné par un moteur électrique, il est également intéressant d'entendre les claquements du moteur en harmonie avec un doigt qui ressemble à un vrai. »
Des propriétés cicatrisantes
En plus de ses caractéristiques esthétiques et mécaniques, la toute nouvelle peau créée possède des propriétés d'autoguérison. Les chercheurs ont en effet placé un pansement de collagène après avoir « blessé » le doigt robotique : le pansement s'est petit à petit fondu dans la peau et l'a ainsi reconstruite ! « La plaie a été réparée par l'activité des fibroblastes dermiques après que la feuille de collagène a été appliquée sur le site de la plaie. Ces résultats montrent l'applicabilité des robots recouverts de matériaux vivants à fonctions biologiques et offrent une nouvelle perspective sur les matériaux robotiques. »
Mais cela n'est que le début, comme le conclut l'étude : la peau développée reste plus faible qu'une peau naturelle, et nécessite des apports de nutriments : pour la suite, l'équipe prévoit d'ajouter des neurones sensorielsneurones sensoriels, des folliculesfollicules pileux, des onglesongles et des glandes sudoriparesglandes sudoripares. « Nous sommes surpris de voir à quel point le tissu cutanécutané se conforme à la surface du robot, déclare Takeuchi. Mais ce travail n'est que la première étape vers la création de robots recouverts de peau vivante. »
La peau formée a résisté à tous les tests ! © Matter, Kawai et al.
