Skip to main content

27 Juin, 2024

Une nouvelle technique donne aux visages robotisés une peau humaine vivante

Une nouvelle technique donne aux visages robotisés une peau humaine vivante

Smile, new robotics technology is on its way!

Souriez, une nouvelle technologie robotique est en route !

Dans le cadre d’une avancée qui n’a rien d’effrayant, des scientifiques ont mis au point une méthode permettant d’ancrer de la peau humaine vivante sur les visages des robots. Cette technologie pourrait en fait avoir des applications utiles, au-delà de la réalisation de scénarios semblables à ceux de Westworld.

Il y a deux ans, le professeur Shoji Takeuchi et ses collègues de l’université de Tokyo ont réussi à recouvrir un doigt robotisé motorisé d’une peau issue de la bio-ingénierie et fabriquée à partir de cellules humaines vivantes.

On espérait que cette démonstration de faisabilité ouvrirait la voie non seulement à des robots de type androïde plus vrais que nature, mais aussi à des robots dotés d’un revêtement auto-cicatrisant et sensible au toucher. La technologie pourrait également être utilisée pour tester les produits cosmétiques et former les chirurgiens plasticiens.

Le doigt robotisé recouvert de peau du professeur Shoji Takeuchi, capable de se plier sans rompre la peau

Le doigt recouvert de peau est certes une réalisation impressionnante, mais la peau n’est aucunement reliée au doigt sous-jacent : il s’agit en fait d’une gaine rétractable qui enveloppe le doigt. En revanche, la peau humaine naturelle est reliée au tissu musculaire sous-jacent par des ligaments.

Cette disposition nous permet, entre autres, d’exprimer nos différentes expressions faciales. En outre, en se déplaçant avec le tissu sous-jacent, notre peau n’entrave pas le mouvement en se tassant. Pour cette même raison, elle est également moins susceptible d’être endommagée en s’accrochant à des objets extérieurs.

Les scientifiques ont déjà tenté de relier la peau issue de la bio-ingénierie à des surfaces synthétiques, généralement au moyen de minuscules ancres qui dépassent de ces surfaces. Cependant, ces ancres minuscules nuisent à l’apparence de la peau, qui n’est pas lisse. De plus, ils ne fonctionnent pas bien sur les surfaces concaves, où ils sont tous orientés vers le milieu.

C’est pourquoi Shoji Takeuchi et son équipe ont récemment mis au point un nouveau système d’ancrage de la peau basé sur de minuscules perforations en forme de V pratiquées dans la surface synthétique.

Ce diagramme illustre les parallèles entre les ligaments naturels de la peau et les perforations en forme de V

Les scientifiques ont créé un moule de visage humain intégrant un ensemble de ces perforations, puis ont enduit ce moule d’un gel composé de collagène et de fibroblastes dermiques humains. Ces derniers sont des cellules responsables de la production de tissu conjonctif dans la peau.

Une partie du gel s’est écoulée dans les perforations, tandis que le reste est resté à la surface du moule. Après sept jours de culture, le gel s’est transformé en un revêtement de peau humaine solidement ancré au moule par l’intermédiaire du tissu contenu dans les perforations.

Dans une deuxième expérience, des perforations ont été pratiquées dans un substrat en caoutchouc de silicone, sur lequel le gel a ensuite été appliqué et mis en culture. Le résultat final a été un visage simplifié en peau humaine que l’on pouvait faire sourire en déplaçant deux tiges reliées au substrat.

Le moule facial recouvert de peau (à gauche) et le modèle simplifié de visage souriant

Il va sans dire qu’il reste encore du travail à faire avant que cette technologie puisse être utilisée dans des robots vraiment réalistes.

« Nous pensons qu’il est possible de créer une peau plus épaisse et plus réaliste en incorporant des glandes sudoripares, des glandes sébacées, des pores, des vaisseaux sanguins, de la graisse et des nerfs », explique Shoji Takeuchi. « Un autre défi important consiste donc à créer des expressions humaines en intégrant des actionneurs sophistiqués, ou des muscles, à l’intérieur du robot. »

https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(24)00335-7?

https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00360.html