Tokyo, suararepubliknews.com – Robot-robot masa depan dapat dibungkus dengan kulit yang dapat memperbaiki dirinya sendiri, mirip dengan cara penyembuhan kulit manusia, berkat pendekatan baru yang melibatkan sel-sel kulit yang telah dikulturkan. Kulit ini tidak hanya akan tampak lebih hidup tetapi juga memiliki kemampuan untuk memperbaiki luka atau goresan dengan sendirinya.
Kulit Buatan yang Tampak Lebih Hidup
Penemuan ini dipublikasikan pada 25 Juni di jurnal Cell Reports Physical Science. Kulit buatan telah lama disebut-sebut sebagai cara untuk membuat robot tampak lebih mirip manusia. Kulit yang dibudidayakan ini tampak lebih hidup daripada bahan sintetis seperti lateks. Namun, tanpa metode perekat yang tepat, kulit buatan dapat melorot dari kerangka robot dan mengganggu secara visual.
Metode Baru Perekat Kulit
Para peneliti robotika sebelumnya telah mencoba memecahkan masalah kulit buatan yang terlepas dari kerangka logam dengan menjepitnya dengan “anchors”, struktur berkait atau berbentuk jamur. Namun, metode ini dapat menonjol seperti benjolan di bawah kulit, sehingga mengganggu penampilannya yang mirip manusia.
Dalam sebuah penelitian terbaru, para peneliti mencetuskan metode baru di mana kerangka robot memiliki lubang-lubang kecil di bagian yang dilapisi kulit. Kulit yang ditanam secara sintetis dapat memanjangkan kait berbentuk V yang dikenal dengan nama “jangkar tipe perforasi”. Ini membuat kulit buatan tetap menempel pada robot sekaligus melindungi permukaan yang halus dan fleksibel.
Proses Pemasangan Kulit Buatan
Kulit buatan dilapisi di atas robot yang diberi plasma uap air untuk menghasilkan hidrofilik – dengan kata lain, untuk memastikan bahwa cairan tertarik ke permukaan. Gel kulit yang dikultur ditarik lebih dalam ke dalam lubang untuk melekat lebih dekat ke area permukaan robot.
Salah satu keunggulan utama dari kulit baru ini adalah memungkinkan robot untuk beroperasi bersama manusia tanpa mengalami kerusakan yang berlebihan. Robekan kecil atau kerusakan serupa dapat diperbaiki tanpa perlu memperbaiki robot secara manual, kata tim peneliti. Namun, mereka tidak melakukan pengukuran seberapa cepat kulit buatan itu bisa sembuh setelah mengalami kerusakan.
Demonstrasi Kemampuan Kulit Buatan
Dalam satu peragaan, para peneliti menciptakan ulang cara kulit berubah ketika manusia tersenyum. Hal ini melibatkan menghubungkan kulit buatan ke wajah robot dengan lapisan geser silikon di bawahnya. Hasilnya adalah “pipi mengembang”, karena otot-otot mengencang dan menyebabkan kulit terdorong ke atas di kedua sudut mulut. Dengan jangkar perforasi, kulit dapat dengan sempurna masuk ke dalam cetakan 3D wajah, tanpa baut atau kait yang menonjol.
Artificial skin has long been touted as a way to make robots appear more human-like — and cultured skin appears more lifelike than synthetic materials such as latex. (Image credit: Shoji Takeuchi, Institute of Industrial Science (IIS), the University of Tokyo)
Para peneliti juga membandingkan kulit buatan yang diaplikasikan pada permukaan dengan dan tanpa jangkar perforasi. Pada permukaan tanpa jangkar, kulit menyusut sebanyak 84,5% selama tujuh hari, dibandingkan dengan 33,6% pada permukaan dengan jangkar berukuran 1 milimeter (0,04 inci). Kontraksi kulit pada robot akan memisahkan kulit dari rangka bagian dalam robot, merusak penampilannya yang seperti aslinya dan berpotensi menyebabkan kerusakan pada lapisan kulit. Kulit pada permukaan dengan jangkar yang lebih besar 3 milimeter (0,1 inci) dan 5 milimeter (0,2 inci) bertahan lebih lama, masing-masing 26,4% dan 32,2%.
Tantangan dan Masa Depan Kulit Buatan
Shoji Takeuchi, seorang peneliti dalam studi ini dari Institute of Industrial Science (IIS), University of Tokyo, mengatakan kepada Live Science bahwa masih ada beberapa langkah yang harus dilakukan sebelum robot-robot tersebut mengenakan kulit dengan metode yang dikembangkan oleh tim ini.
“Pertama, kita perlu meningkatkan daya tahan dan ketahanan kulit yang dikultur ketika diaplikasikan pada robot, terutama dalam mengatasi masalah yang berkaitan dengan suplai nutrisi dan kelembapan,” katanya. “Hal ini dapat melibatkan pengembangan pembuluh darah terintegrasi atau sistem perfusi lainnya di dalam kulit.”
“Hal ini dapat melibatkan pengoptimalan struktur dan konsentrasi kolagen di dalam kulit yang dikultur.”
Takeuchi juga mencatat bahwa agar benar-benar fungsional, kulit buatan pada akhirnya harus menyampaikan informasi sensorik seperti suhu dan sentuhan kepada robot yang memakainya, serta tahan terhadap kontaminasi biologis.
Implikasi Lebih Lanjut
Para ilmuwan mengatakan bahwa penelitian di dalam bidang ini dapat memperdalam pemahaman kita tentang bagaimana otot-otot wajah menyampaikan emosi – yang pada gilirannya dapat mendorong terobosan dalam pembedahan untuk mengobati kondisi seperti kelumpuhan wajah atau memperluas kapabilitas kosmetik dan bedah ortopedi. Pemahaman yang lebih baik tentang perlekatan kulit juga dapat mencegah perlunya lubang berbentuk V pada kerangka robotik di masa depan.
Penelitian ini menyoroti bagaimana teknologi kulit buatan dapat mengubah masa depan robotika, memungkinkan robot untuk lebih mirip manusia dan lebih tahan lama. Penemuan ini membuka pintu bagi kemungkinan tak terbatas dalam pengembangan robot humanoid yang dapat berinteraksi dengan manusia secara lebih alami dan efisien. (Stg)
