In un documento di ricerca individuato dalla BBC, i ricercatori giapponesi sono riusciti a farlo attaccare la pelle umana coltivata in laboratorio a un robot. Un’esperienza un po’ inquietante, ma molto interessante che potrebbe far avanzare la robotica e persino la chirurgia ortopedica.
Fuggi dalla valle misteriosa
Il nostro cervello è condizionato a riconoscere istantaneamente un volto umano e le caratteristiche che lo definiscono. È particolarmente dotato nel riconoscere una serie di dettagli che non percepiamo consciamente, come la minuscola asimmetria che troviamo nella struttura di tutti i volti e le espressioni. D’altra parte, non appena rimuoviamo questi sottili segni della nostra umanità, l’inganno diventa assolutamente evidente, senza che possiamo evidenziare una deformità evidente. Questo fenomeno si chiama Uncanny Valley.
I ricercatori lavorano su questo tema fin dagli albori della robotica avanzata; Non appena apparvero i primi androidi, alcuni pensarono subito che la skin potesse consentire ai robot di attraversare la Uncanny Valley raggiungendo un livello di realismo quasi perfetto.
È chiaro che non sempre le cose sono andate bene. Attualmente non esiste ancora nessun robot in grado di creare illusioni. Si tratta infatti di un problema che presenta molteplici sfaccettature: per ottenere un robot perfettamente realistico dovremo senza dubbio attendere grandi progressi nelle tecnologie di animazione, nell’ingegneria strutturale e nella scienza dei materiali. Ma i ricercatori giapponesi ritengono di aver fatto un grande passo in questa direzione.
Pelle più vera della vita
I ricercatori hanno iniziato coltivando pelle artificiale ricavata da vere cellule viventi. Il risultato è relativamente convincente. Presenta irregolarità realistico così come a trasluminescenza abbastanza vicino alla pelle umana, almeno rispetto a un materiale come il lattice.
Ma il realismo della pelle in sé non è sufficiente per creare un umanoide convincente. Altri ricercatori ne hanno già avuto l’amara esperienza. Non è la prima volta che viene utilizzata l’idea di utilizzare vere cellule della pelle, ma fino ad ora si è sempre imbattuto in un problema di adesione. La pelle umana, infatti, è attaccata alle strutture sottostanti tramite tessuti legamentosi; Senza questi legami essenziali, la pelle non può seguire i movimenti del viso e si ottiene un risultato uscito da un film dell’orrore.
Per superare questi ostacoli, i ricercatori giapponesi hanno fatto affidamento sia su un approccio chimico che strutturale. La struttura del loro robot è infatti costellata di piccole perforazioni che i ricercatori hanno sigillato con diversi elementi della matrice extracellulare, come collagene ed elastina, due principali costituenti dei legamenti. La loro pelle artificiale può quindi aderire perfettamente allo “scheletro” del robot. Inoltre, questo ancoraggio ne impedisce anche il riassorbimento permettendogli di mantenere il suo aspetto nel tempo.
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Un altro punto interessante: questa pelle artificiale assomiglia anche funzionalmente a quella reale. In teoria, un tale rivestimento organico potrebbe rigenerarsi in una certa misura in modo indipendente. D’altro canto, poiché questo non era l’obiettivo principale dello studio, i ricercatori non sembrano aver misurato la velocità con cui la loro finta pelle riesce ad autoripararsi.
Gli androidi più grandi della vita non sono per il domani
D’altro canto questo lavoro presenta ancora seri limiti. Anche se è già abbastanza realistico, il loro materiale sintetico non si avvicina ancora alla pelle umana in termini di resistenza ed elasticità. Inoltre, mancano tutte le strutture nervose associate alla percezione della pressione e della temperatura, così come tutte le strutture circolatorie per fornire i nutrienti che consentirebbero a questa pelle di rigenerarsi continuamente.
Inoltre, per ottenere un’illusione perfetta, non sarà sufficiente lavorare sulla pelle. Sarebbe inoltre necessario ricostruire le complesse strutture muscolari che li animano. Secondo l’autore principale dello studio citato dalla BBC, ciò comporterà necessariamente l’integrazione di sensori e attuatori molto sofisticati.
Potenziale concreto
Ma prima di suonare la campana a morto per la Uncanny Valley, questo lavoro potrebbe avere ricadute piuttosto concrete in ambiti come quello cosmetico o anche il chirurgia ortopedica. Se riusciamo a ricreare la pelle e la matrice extracellulare completamente funzionali, anche a livello dei nervi, questa è un’ottima notizia per i pazienti che soffrono di paralisi facciale o lesioni come gravi ustioni.
Il testo dello studio è disponibile qui.
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