Ученые разработали самовосстанавливающуюся роботизированную кожу, вдохновленную человеческим телом

Эта инновационная технология недавно была представлена ​​на престижной Международной конференции по робототехнике и автоматизации (ICRA 2025), где она была выбрана финалистом в трех номинациях, включая награду за лучшую научную работу.

За этой разработкой стоит команда под руководством инженера Эрика Марквицки, а также аспиранты Итан Крингс и Патрик МакМанигал, которые успешно спроектировали мягкую искусственную мышцу, которая имитирует способность человеческого тела заживлять раны. Эта «умная кожа» разработана с трехслойной архитектурой: нижний слой, который обнаруживает повреждения с помощью микрокапель жидкого металла, встроенных в силикон; средний слой, который плавится и перестраивается, чтобы запечатать рану; и верхний слой, который действует как мышца и позволяет двигаться под давлением воды.

«Люди и животные могут получать порезы или ушибы, и при минимальном внешнем вмешательстве организм излечивает себя сам. Воспроизведение этой способности в синтетических системах может полностью преобразить робототехнику и электронику», — пояснил Марквицка, доцент кафедры биомедицинской инженерии.

Одним из самых удивительных аспектов этого прорыва является инновационное использование явления, обычно нежелательного в электронике: электромиграции. В то время как в традиционных схемах это может привести к сбоям из-за деформации материала, команда из Небраски использует его для «стирания» электрических сигналов, указывающих на предыдущие повреждения, позволяя системе перезагружать и повторять цикл восстановления несколько раз.

Без человеческого обслуживания

Презентация американских инженеров знаменует собой важную веху в области мягкой робототехники, области, которая стремится имитировать биологические структуры с помощью гибких и отзывчивых материалов.

До сих пор одной из основных проблем была неспособность этих систем самостоятельно восстанавливаться после физических повреждений.

Благодаря этой технологии роботы могли работать в агрессивных средах, таких как сельскохозяйственные поля или городские районы, заполненные препятствиями, не требуя постоянного обслуживания. Помимо робототехники, потенциальные приложения огромны: от носимых медицинских устройств, которые самовосстанавливаются после ежедневного использования, до значительного сокращения электронных отходов — растущей экологической проблемы. Устройства с регенеративными компонентами могут продлить свой срок службы и сократить количество токсичных отходов, таких как свинец и ртуть, которые в настоящее время терзают планету.

Поддерживаемый Национальным научным фондом, NASA и другими организациями, этот проект позиционирует Небраску как центр инноваций в технологиях, объединяющих биологию, робототехнику и инженерию.

Хотя эти оболочки еще далеки от того, чтобы их можно было увидеть на коммерческих роботах, фундамент был заложен для будущего, в котором машины не только двигаются как люди, но и лечатся как они.

источник