チェン・ゲン氏: ロボットは人間の皮膚をもつようになる

//チェン・ジェン

ロボットは常に硬くて冷たさを感じます。チューリング・テストをクリアし、人間の思考に匹敵する『エクス・マキナ』ですら、柔軟性に欠ける現実を変えることはできない。この問題を解決するために、米国のスタンフォード大学の科学者たちは、損傷を受けたときに再配置する自己修復機能を開始できる人工電子スキンである多層薄膜センサーを開発しました。研究開発成果に関する論文レポートがサイエンス誌最新号に掲載されました。

なぜ人工皮膚は自動的に修復できるのでしょうか?その答えは、皮膚の各層の骨格が、DNA 鎖の二重らせんを結合する分子鎖と同じように、動的水素結合によって規則的に接続された長い分子鎖で構成されているという事実にあります。繰り返し伸ばすことができるので、破れないように伸ばしてください。

それでは、この人工皮膚はどのようにして自己修復を実現するのでしょうか?研究者らによると、人工電子皮膚は人間の皮膚の特性を何層にも重ねて模倣しており、1層の薄さは1ミクロンかそれ以上で、10層以上重ねても紙1枚ほどの厚さで、それぞれの層は紙1枚ほどの厚さになるという。レイヤーはすべて異なる機能を持っています。

このような人工皮膚の損傷と治癒の過程では、皮膚の各層の分業が明確かつ秩序正しく、全員がそれぞれの役割を果たし、選択的に自らを治癒し、全体の機能を回復させます。一部の層は圧力を感じ、ある層は温度を感じ、さらに他の層は張力を感じる場合があり、異なる層の材料は、熱、機械的、または電気的な変化を感知するように設計されている場合があります。この新たに進化した免疫機構は、分子認識とシグナル伝達を含む複雑なプロセスを通じて組織を元の階層構造で再構築します。

新しく開発された人工皮膚では、研究者らはポリプロピレン グリコールとポリジメチルシロキサンを使用しました。2 つのポリマーとそれぞれの複合材料は非混和性であり、水素結合により互いに良好に結合され、耐久性のある多層材料が作成されます。 。どちらの素材も、適切な温度範囲で外部応力に対して人間の皮膚と同じくらい粘着性と弾力性があるように設計されています。

これに基づいて、科学者は、電子機器やスマート端末をより暖かく、より使いやすくするために、柔軟性があり、形状に適合し、さらには人間の皮膚に近い素材の使用を実現するでしょう。この進歩により、人間の感触に似た自己修復性の合成「皮膚」を備えたロボットの新時代が到来する可能性がある。

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