人間の皮膚とまったく同じ人工皮膚 ― 髪の毛1本の感覚まで感知可能

2016.04.26 10:00

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　かのスティーヴン・スピルバーグが1982年に世に送り出した「E.T.」、少年と宇宙人がお互いの指を合わせるシーンはあまりにも有名である。近い将来、触感を持ったロボットと「E.T.」のシーンを真似する時代が来るかもしれない。それを可能にする驚きの人工皮膚が、韓国の国立大学によって開発された。米スタンフォード大学の研究とも相まって、人間の皮膚と同じような感覚を得ることができる人工皮膚が実用化されるのもそう遠い話ではないというのだ。

■微細な感覚を感知する人工皮膚が遂に

　ロボットや人工知能の研究が進むなか、人間の持つ五感は、小型カメラを搭載したコンタクトレンズ、日々進化を遂げる補聴器などいくつかは工業科学的に再現され、ウェアラブルデバイスとしてポピュラーになりつつあるが、「触感」だけはいまだ未開発であった。人がモノに触れた時に感じる圧力や、温度、微妙な感覚の違いを再現することは非常に困難とされてきたのだ。人間の皮膚に関してはまだ解明されていない点も多く、「ざらついている」や「すべすべしている」といった素材感や手触りについて感知できる人間の皮膚は、科学的にいえば非常によくできたセンサーだとも言えよう。

　ところが、韓国のウルサン科学技術大学校のジョンファ・パーク教授率いる研究チームは、このたびとてもユニークな方法による新たな「人工皮膚」の開発に成功した。この技術によって、よりリアルな感覚機能を持った人工器官の製作等、さまざまな分野における驚異的な突破口になるとみられている。事故などによって皮膚を失ってしまった人が、この新しい「人工皮膚」によって、かつてのように感覚を取り戻せる時代がやってくるのだ。

■髪の毛1本の感覚まで感知可能

画像は「DailyMail」より

　人間の皮膚には、刺激を感じる「メカノレセプター」と呼ばれる受容器が多数点在していて、圧力がかかるとそれを電気信号として脳に送り、我々は触感を得る。例えば熱いコーヒーの入ったコップを持つという行為では、強く握りすぎてはいけないが、コップを落とさないギリギリのチカラ加減というテクニックを要して手にする、こんなことができるのは実のところ人間だけである。今まで、温度と共に微細に異なる圧力の変化を認識できる人工皮膚の開発は困難を極めてきたのだ。パーク教授の研究チームは、電気を非常に通しやすく、人間の皮膚にある「起伏のある山状」のミクロな溝と同じような形状を持つ薄いフィルムを作り、それを可能にするという。

　さらにポリマー樹脂と還元グラファイト酸化物の複合体を加えることによって、フィルムが検知した電気信号を使用し、触感と温度を検出することができるようになるのだ。実験によって、異なる温度の水滴や違う高さから落とした水滴の違いを認識することができ、また髪の毛1本の感覚にまで反応することが確認されている。