Diese Forschung geht unter die Haut

Einem Forschungsteam aus Chemnitz und Dresden ist ein großer Schritt bei der Weiterentwicklung empfindungsfähiger elektronischer Haut (E-Skin) mit integrierten Härchen gelungen. Als E-Skins werden flexible elektronische Systeme bezeichnet, die die Empfindsamkeit echter organischer Haut imitieren können. Die Einsatzfelder reichen vom Hautersatz über Anwendungen als medizinische Sensoren am Körper bis hin zu künstlicher Haut für zum Beispiel menschenähnliche Maschinen wie humanoide Roboter und Androiden.

Neue Methode für Berührungsempfindlichkeit

Doch während man auf menschlicher Haut in der Regel kleinste Berührungen der Härchen spüren und auch die Richtung der Berührung zuordnen kann, gelang es technologisch bisher nicht. Das Forschungsteam unter Leitung von Oliver G. Schmidt, Inhaber der Professur Materialsysteme der Nanoelektronik, hat nun eine Methode vorgestellt, um eine äußerst empfindliche Einheit richtungsabhängiger magnetischer 3D-Sensoren zu entwickeln. Die Forscherinnen und Forscher kommen damit der realen Berührungsempfindlichkeit organischer Haut einen großen Schritt näher. Über ihre Ergebnisse berichten sie in der aktuellen Ausgabe des renommierten Journals "Nature Communications". Kern des vom Forschungsteam vorgestellten Sensorsystems ist ein sogenannter anisotropischer magnetoresistiver Sensor (AMR). Mit einem AMR können Veränderungen in Magnetfeldern präzise bestimmt werden. Aktuell werden AMRs zum Beispiel als Drehzahlsensoren im Pkw oder zur Positions- und Winkelbestimmung von beweglichen Komponenten in Maschinen eingesetzt. Darüber hinaus ist es dem Forschungsteam gelungen, die 3D-Magnetfeldsensoren mit feinsten künstlichen Härchen in eine künstliche Haut zu integrieren. Die Härchen wurden jeweils mit einer magnetischen Wurzel ausgestattet. Werden die Härchen leicht berührt, bewegen sich die magnetischen Wurzeln in eine bestimmte Richtung.