「生きた皮膚」を持つロボットの顔の開発に成功！

東京大学はこのほど、ヒト細胞から作られた「培養皮膚」を使って、生きた皮膚をもつ顔型ロボットの開発に成功しました。

本研究の主目的は、培養皮膚をロボットの素肌に安定して固定する方法が確立されたことです。

これによりロボットと皮膚の動きが連動して、培養皮膚がニヤリと笑う「笑顔」を作り出すこともできました。

一体どうやってロボットと培養皮膚をくっつけたのでしょうか？

研究の詳細は2024年6月25日付で科学雑誌『Cell Reports Physical Science』に掲載されています。

ロボットスキンを「シリコン」から「培養皮膚」へ

本物の人間を模したヒューマノイド型ロボットは、これまでに世界中でたくさん作られてきました。

皆さんも一度は目にしたことがあるように、彼らはすでにリアルな皮膚を備えていますよね。

実際にそれを使って笑ったり、ウィンクをしたりすることもできます。

ただこれらの素材は基本的にすべて「シリコンゴム」で出来ています。

シリコンゴムは柔らかくて伸縮性があることから、ロボット作りには重宝される材料です。

しかし一方で、シリコンゴムはあくまでも無機物であり、細胞由来の生きた皮膚とはまったく違います。

シリコンゴムを使うかぎりは、より本物に近い肌質や皮膚の自己修復機能、センシング、排熱、発汗といった人間らしい能力は備わりません。

研究チームは「ロボットが人間のように人間らしく仕事を進めるようになりつつある今」だからこそ、より本物に近い皮膚をロボットに与える必要があると考えています。

そこでチームが以前から取り組んできたのは、ヒト細胞から作った培養皮膚をロボットスキンにするというアプローチでした。

培養皮膚は、ヒトやその他の動物の皮膚細胞を体外で増殖させ、作製する生きた人工皮膚のことです。

培養皮膚は基本的に、皮膚の研究や創薬試験、重度のやけどや傷への移植素材として使われますが、ロボットスキンとしても最適だと考えられています。

実は培養皮膚の研究はかなり進んでおり、同チームも2022年にはすでに培養皮膚で覆った指型ロボットの開発に成功していました。

その一方で、大きな課題も残されています。

それは培養皮膚をロボットの素肌に安定して固定する方法の確立です。

ロボットの素肌は無機質な機械であるので、そのまま培養皮膚を貼り付けてもツルツル滑って、簡単に剥がれ落ちてしまいます。

また、ただ貼り付けるだけではロボットの動きとうまく連動しないので、顔の豊かな表情も再現できません。

そこでチームはヒトの皮膚がどうやって筋組織に張り付いているかを観察することで、この課題に挑戦しました。