Durchbruch: Neue elektronische Haut kann auf Schmerz reagieren

Prothesen haben sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt, jetzt ist Forschern ein Durchbruch bei der Entwicklung eines künstlichen Haut-Ersatzes gelungen. Sie haben eine elektronische Haut entwickelt, die Berührung und Schmerz übermitteln kann.

Ein Gefühl, wie es die menschliche Haut bietet

Die Haut ist das größte Sinnesorgan des Menschen und liefert in einem komplexen Zusam­menspiel aus Nerven blitzschnelle Eindrücke wie Oberflächenbeschaffenheit und Druckstärke - oder im Notfall auch Schmerz-Eindrücke. Während es in der Vergangenheit immer wieder Ansätze gab, Teile dieses Systems künstlich nachzubilden, wollen Forscher der RMIT University in Melbourne, Australien, hier einen Durchbruch erreicht haben: Elektronische Haut, die realistisch und in Echtzeit Schmerzen übermitteln kann. Elektrische Haut des RMIT in MelbourneKonzept für künstlichen Rezeptoren (RMIT)
"Wir spüren die ganze Zeit Dinge durch die Haut, aber unsere Schmerzreaktion setzt erst an einem bestimmten Punkt ein, etwa wenn wir etwas zu heiß oder zu scharf berühren", so der Studienleiter Professor Madhu Bhaskaran. "Keine elektronische Technologie war bisher in der Lage, dieses sehr menschliche Schmerz­empfinden realistisch nachzuahmen - bis heute. Unsere künstliche Haut reagiert sofort, wenn Druck, Hitze oder Kälte eine Schmerzgrenze erreichen." Bhaskaran und sein Team sehen in ihrer Entwicklung einen entscheidenden Schritt hin zu "hochentwickelten Rückmeldesystemen", die für wirklich intelligente Prothetik und intelligente Robotik unabdingbar sind. Elektrische Haut des RMIT in MelbourneVon der RMIT-Universität entwickelte Funktionsprototypen

Drei Systeme kombiniert

Für ihr System kombiniert das Team laut der Veröffentlichung im Fachmagazin Advanced Intelligent Systems drei vorausgegangenen Erfindungen, die jeweils zum Patent angemeldet sind.
  • Dehnbare Elektronik: aus der Kombination von Oxid-Materialien mit biokompatiblen Silizium, entsteht transparente, unzerbrechliche und tragbare Elektronik, die so dünn wie ein Aufkleber ist.
  • Temperatur-reaktive Beschichtungen: Beschichtungen, 1.000-mal dünner als ein menschliches Haar, die sich in der Reaktion auf Wärme verändern.
  • Gehirn-imitierendes Gedächtnis: elektronische Speicherzellen, die die Art und Weise imitieren, wie das Gehirn das Langzeitgedächtnis nutzt, um frühere Informationen abzurufen und zu speichern.

Das Ergebnis: "Unsere künstliche Haut kennt den Unterschied zwischen dem sanften Berühren einer Stecknadel mit dem Finger oder dem versehentlichen Stechen - ein entscheidender Unterschied, der noch nie zuvor elektronisch erreicht wurde", so Bhaskaran.
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