Es freut sich, es freut sich nicht Forscher verbinden lebende Haut mit Robotergesicht
Der Terminator wirkte lebensecht. Doch als Killer-Roboter gehörte ein freundliches Lächeln nicht zu seinen Haupteigenschaften. Wenn Roboter künftig Menschen gefallen sollen, als Pflegekraft etwa oder um ihnen Gesellschaft zu leisten, sollten sie jedoch eine Vielzahl von Emotionen ausdrücken können – von Trauer über Mitgefühl bis Vergnügen. Ein Experiment lässt nun hoffen, dass Roboter künftig mithilfe feinjustierter Mimik kommunizieren können.
Ein Team unter der Leitung von Shoji Takeuchi von der Universität Tokio hat künstliches Hautgewebe an einem humanoiden Roboter angebracht. Die Arbeit könnte nicht nur Maschinen sympathischer wirken lassen, sondern auch helfen, die Entstehung von Falten besser zu verstehen. Plastische Chirurgen könnten Erkenntnisse zu möglichst natürlichen Hautrekonstruktionen gewinnen. Veröffentlicht wurde die Studie im Magazin »Cell Reports Physical Science« .
Haut, gezüchtet auf Korallen
Takeuchi ist ein Pionier auf dem Gebiet der biohybriden Robotik, die Biologie und Maschinenbau verbindet. Bisher hat sein Labor, das Biohybrid Systems Laboratory, etwa Miniroboter entwickelt, die mit biologischem Muskelgewebe laufen, 3D-gedrucktes, im Labor gezüchtetes Fleisch und künstliche Haut, die heilen kann.
Während er mit künstlicher Haut forschte, kam Takeuchi die Idee, Roboterhaut weiterzuentwickeln, um sie natürlicher wirken zu lassen. Dehnbar und flexibel, wie seine eigene.
Für das Produkt ließ sich seine Gruppe von den Bändern der menschlichen Haut inspirieren und fügte Perforationen in ein Robotergesicht ein, die einer Hautschicht Halt gaben.
Bei dem lebenden Gewebe handelt es sich um eine Mischung aus menschlichen Hautzellen, die in einem Kollagengerüst gezüchtet und auf eine 3D-gedruckte Harzunterlage gelegt wurden. Im Gegensatz zu ähnlichen Experimenten in der Vergangenheit enthält die Haut das Äquivalent der Bänder, die bei Menschen und anderen Tieren in der Gewebeschicht unter dem Organ vergraben sind. Die Bänder halten die Haut an Ort und Stelle und verleihen ihr ihre Stärke und Flexibilität.
3D-Kopfform, bedeckt mit gezüchteter Haut: Erinnert eher an den Serienkiller aus dem Film »Freitag den 13.« als an einen Pfleger
Foto: Shoji Takeuchi's research group at the University of TokyoDas Team setzte die Haut auf ein lächelndes, einige Zentimeter breites Robotergesicht, das durch mit der Basis verbundene Stäbe bewegt wird. In einem zweiten Versuch montierte es die Masse an ein 3-D-Modell, das wie ein menschlicher Kopf geformt, jedoch unbeweglich ist.
Falten erwünscht
Abgesehen von sympathischen Humanoiden Robotern hat die Gruppe um Takeuchi noch weitere Ideen, wie sich ihre Erfindungen künftig anwenden ließen. So könnte das Material in der Kosmetikindustrie dienlich sein: In einem Experiment brachten die Forscher das kleine Robotergesicht einen Monat lang zum Lächeln und ahmten so die Bildung von Mimikfalten in der Haut nach.
»In dieser Studie ist es uns gelungen, das menschliche Aussehen bis zu einem gewissen Grad nachzubilden, indem wir ein Gesicht mit demselben Oberflächenmaterial und derselben Struktur wie beim Menschen geschaffen haben«, sagte Takeuchi in einer die Studie begleitenden Pressemitteilung.
»Darüber hinaus haben wir durch diese Forschung neue Herausforderungen erkannt, wie die Notwendigkeit von Falten und einer dickeren Epidermis, um ein menschenähnlicheres Aussehen zu erreichen.« Für diesen Effekt müsste man Schweißdrüsen, Talgdrüsen, Poren, Blutgefäße, Fett und Nerven integrieren. Es könnte das nächste Projekt sein.
