Elektronische Haut nach Art des Tintenfischs
Prothesen und medizinische Geräte - Neuheit reagiert auf Reize mit E-Signalen und Farbänderung
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Funktionsprinzip: Neue E-Haut reagiert auf Reize mit E-Signalen und Farbänderung (Bild: Wang et al.) |
Dalian (pte003/30.03.2023/06:10)
Forscher Wenbin Niu von der Dalian University of Technology hat die Haut des Tintenfischs als Vorbild für die Entwicklung einer vielseitig nutzbaren elektronischen Haut ausgewählt. Das Ergebnis ist hochflexibel, widerstandsfähig, hält hohe und niedrige Temperaturen aus und besitzt sogar antibakterielle Eigenschaften. Im letztgenannten Aspekt übertrifft sie das Original, so der Experte.
Optische und elektrische Signale
Die von Niu und seinen Kollegen geschaffene Haut basiert auf einem photonisch-ionischen System, das optische und elektrische Signale synchron ausgibt. Darüber hinaus sind darin Monoglyceride mit die antibakteriellen Eigenschaften. Sie zerstören mehr als 99,9 Prozent aller Bakterien und Pilze, mit denen sie in Berührung kommen. Das prädestiniert die Haut für Prothesen und medizinische Geräte. Sie könnte auch für tragbare Geräte, weiche Roboter und Schnittstellen für die Mensch-Computer-Interaktion verwendet werden.
Auf Umwelteinflüsse mechanischer oder chemischer Art reagiert die Haut auf zweierlei Weise: Sie verändert ihre Farbe und überträgt elektrische Signale. Dadurch kann sie zwischen verschiedenen Umwelt- und taktilen Reizen präzise unterscheiden. Ist die Haut äußeren Reizen ausgesetzt, zum Beispiel, wenn sie ein Objekt berührt, ändert sich das Gitter ihrer photonischen Nanostruktur, was zu einem schnellen Farbwechsel führt. Gleichzeitig verändern sich auch der Ionentransport, was letztlich eine synchrone optische und elektrische Reaktion ermöglicht.
Enorme sensorische Fähigkeiten
"Inspiriert von der farblich sich verändernden Tintenfischhaut haben wir photonische Nanostrukturen in die E-Haut eingeführt und ihre sensorischen Fähigkeiten erheblich verbessert. Neben der Bereitstellung von quantitativem Feedback, der Aufzeichnung und Analyse von Reizänderungen durch elektrische Signale, können auch komplexere Informationen wie Ort, Form und Verteilung des Stimulus visuell durch seine Farben identifiziert werden", erklärt Niu.
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