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Helmholtz-Forscher rüsten Haut mit Magnetsinn auf

Forscher aus Dresden und der Schweiz haben einen elektronischen Sensor entwickelt, der Signale sowohl taktil als auch berührungslos verarbeitet. Diese „elektronische Haut“ könnte eine bessere Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine bilden. Grafik: HZDR / D. Makarov

Forscher aus Dresden und der Schweiz haben einen elektronischen Sensor entwickelt, der Signale sowohl taktil als auch berührungslos verarbeitet. Diese „elektronische Haut“ könnte eine bessere Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine bilden. Grafik: HZDR / D. Makarov

Hauchdünne Sensoren für Finger sollen komplexe Aktionen in virtuellen Welten vereinfachen

Dresden/Linz, 29. Oktober 2019. Um das Zusammenspiel von Mensch und Maschine zu vereinfachen, haben Forscher aus Dresden und aus Linz hauchdünne Sensoren entwickelt, die die menschlichen Haut mit einem Magnetsinn aufrüsten. Das haben das Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und die Johannes-Kepler-Uni Linz heute mitgeteilt.

Mit der elektronischen Magnethaut könnten künftig zum Beispiel auch komplexe Handlungen in „Virtuellen Realitäten“ (VR) von Spielern sehr intuitiv absolviert werden. Auch raffinierte Steuerelemente für Heizung, Licht und andere Haustechnik seien dadurch möglich, betonen die Wissenschaftler.

Arbeitet an extrem dünnen Magnetfolien: Dr. Denys Makarov vom Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschungim Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. Foto: HZDR/Detlev Müller

Arbeitet an extrem dünnen Magnetfolien: Dr. Denys Makarov vom Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschungim Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. Foto: HZDR/Detlev Müller

Virtuelle Realität wird immer komplexer

„Anwendungen in der Virtuellen Realität werden immer komplexer“, betonte Dr. Denys Makarov vom HZDR-Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung, der schon seit Jahren an hauchdünnen Magnetsensoren arbeitet. „Wir benötigen deswegen Verbindungsgeräte, die unterschiedliche Interaktionsmethoden kombinieren.“

Mehrere Schichten – wie bei natürlicher Haut

Die Forscherteams haben ihre Magnethaut in mehreren Schichten aufgebaut – ähnlich wie die menschliche Haut. Dafür brachten sie auf einer dünnen Polymerfolie zunächst Sensoren an, die auf dem Riesenmagnetowiderstand wie in modernen Festplatten basiert. Diese Magnetfolien „erfühlt“ dann später entfernte Magnetfelder. Die Folien kombinierten sie dann mit winzigen Dauermagnet-Pyramiden in einer Silizium-Polymer-Schicht. Diese Pyramiden sind später dafür zuständig, auch direkte Berührungen zu erfühlen.

“Frischhaltefolie mit optischen Verzierungen”

„Das Ergebnis erinnert zwar eher an ein Stück Frischhaltefolie mit optischen Verzierungen“, räumt Makarov ein. „Aber gerade darin liegt eine der Stärken unseres Sensors.“ Dieser seit so biegsam, dass er sich problemlos auf einer gekrümmten Fingerspitze platzieren lasse. Und: Durch die Kombination mehrere Sensorprinzipien könne der so ausgerüstete Mensch einerseits die Annäherung an eine Steuerkonsole erfühlen und mit dieser interagieren und durch Berührungen eine weitere Aktion auslösen.

Auch für Chirurgen interessant

Eine Handlung, die bislang mehrere Interaktionen erfordert hätte, konnten die Forscher somit auf eine einzige reduzieren. „Das mag zunächst vielleicht nur wie ein kleiner Schritt klingen“, schätzt Martin Kaltenbrunner ein. „Langfristig lässt sich auf dieser Grundlage jedoch eine bessere Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine aufbauen.“ So könnte die „elektronische Haut“ – neben Räumen der Virtuellen Realität – zum Beispiel auch Einsatz in sterilen Umgebungen finden. Chirurgen könnten die Sensoren nutzen, um medizinische Geräte während einer Behandlung berührungslos zu bedienen, was die Gefahr einer Kontamination verringern würde.

Autor: hw

Quelle: HZDR