Nhật Bản gây sốc với khuôn mặt robot được phủ da làm từ tế bào người

Khuôn mặt robot 2D (phải) được bao phủ bởi lớp da từ tế bào người với nụ cười "khá dị." (Ảnh do Shoji Takeuchi, Giáo sư tại Đại học Tokyo cung cấp)

Các nhà khoa học của Đại học Tokyo mới đây đã trình làng một nghiên cứu mới có thể khiến nhiều người rùng mình, đó là một khuôn mặt robot được bao phủ một lớp da sống được làm từ tế bào người, nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.

Nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ quá trình hình thành nếp nhăn và giảm bớt việc thử nghiệm trên động vật trong quá trình phát triển mỹ phẩm và thuốc.

Các nhà khoa học thậm chí còn phát triển được một cấu trúc độc đáo mô phỏng cách chuyển động của cơ truyền đến da, giúp robot có thể mỉm cười.

Hầu hết các robot hình người thông thường đều sử dụng chất liệu silicon mềm để làm thành lớp da bên ngoài. Song, các nhà nghiên cứu muốn robot có khuôn mặt giống con người hơn nữa, nên đã tiến hành nuôi cấy tế bào da người và tạo ra một lớp da mặt, bao gồm một lớp hạ bì và một lớp biểu bì, dày khoảng 2mm, đường kính 25mm.

Theo các nhà khoa học, lớp “da người” không chỉ giúp robot có ngoại hình sống động như thật mà còn có thể tự phục hồi khi bị tổn thương.

Giáo sư Shoji Takeuchi, Trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi đã có thể mô phỏng ngoại hình con người ở một mức độ nào đó bằng cách tạo ra khuôn mặt có vật liệu bề mặt và cấu trúc giống như con người.”

Mô da nhân tạo được tạo ra bằng cách lấy mẫu tế bào da người và nuôi cấy trong phòng thí nghiệm – tương tự như cách phát triển thịt nuôi cấy .

Đồng tác giả nghiên cứu Michio Kawai tại Đại học Harvard, Mỹ, cho biết: “Những tế bào da người này chủ yếu được lấy từ phần da thừa thu được trong quá trình phẫu thuật. Da nuôi cấy có thành phần giống như da người và cũng được sử dụng làm vật liệu ghép cho những người bị bỏng hoặc bị thương nặng.”

Theo Giáo sư Takeuchi, lớp da nuôi cấy trong phòng thí nghiệm này có thể mang lại nhiều khả năng mới cho robot, trong đó có khả năng tự phục hồi nhờ tăng sinh tế bào mà không cần thông qua tác động bên ngoài nào.

“Robot phủ da người nhân tạo có thể tự phục hồi, tăng năng lực cảm biến và sở hữu vẻ ngoài giống như thật,” Giáo sư Takeuchi nói.

Thậm chí ông cho biết khi các nhà khoa học làm cho robot cười trong một tháng, họ phát hiện ra rằng mô này tái tạo sự xuất hiện của các nếp nhăn trên da.

Da có thể tự lành và chuyển động để tạo thành nụ cười. (Ảnh: Giáo sư Shoji Takeuchi)

Phần khó khăn nhất là làm sao để gắn lớp da mô sống này vào khuôn mặt nhân tạo của robot. Phương pháp thông thường là móc chúng vào các phần nhô ra, tuy nhiên phương pháp này sẽ khiến lớp da trên khuôn mặt robot trông không tự nhiên và cử động cứng nhắc.

Sử dụng cấu trúc mô dưới da của con người làm tham chiếu, nhóm nghiên cứu đã phát triển một cơ chế mới bằng cách tạo các lỗ trên khuôn mặt robot và sử dụng một loại gel collagen đặc biệt để kết dính lớp da. Điều này cho phép khuôn mặt robot cử động rất tự nhiên.

Giáo sư Takeuchi cho biết cơ chế này tạo ra một liên kết mịn màng, chắc chắn giữa da và robot. Tính linh hoạt tự nhiên của da và phương pháp bám dính mạnh mẽ giúp làn da có thể cử động cùng với các bộ phận cơ học của robot mà không bị rách hoặc bong tróc.

Trước đây, nhóm nghiên cứu cũng đã phát triển một robot hình ngón tay được phủ một lớp da tương tự.

Shoji Takeuchi, Giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Tokyo, cho biết: “Trong tương lai, chúng tôi muốn chế tạo một robot có làn da sống tích hợp các dây thần kinh và mạch máu, đồng thời robot có thể di chuyển bằng cách sử dụng các cơ được tạo ra từ tế bào cơ để khiến nó hoạt động tốt hơn, giống như con người."

Nghiên cứu phủ “da người” cho robot của Giáo sư Shoji Takeuchi và các đồng sự đã được trình bày chi tiết trên Tạp chí Cell Reports Physical Science ngày 26/6./.

(TTXVN/Vietnam+)