Elektronische Haut macht Hand zum Display

Neben Kleidung wird auch der Körper immer öfter zum Experimentierfeld für digitale Ideen. Wissenschaftler der University of Tokyo haben eine künstliche Haut entwickelt, die die menschliche Hand zum Display machen kann.

Leuchtioden zeigen quasi sofort auf der Haut die Sauerstoffsättigung im Blut an. (Foto: Takao Someya, School of Engineering, The University of Tokyo)

Leuchtioden zeigen quasi sofort auf der Haut die Sauerstoffsättigung im Blut an. (Foto: Takao Someya, School of Engineering, The University of Tokyo)

Fitnesstracker und Handys werden für die digitale Gesundheitsüberwachung immer wichtiger. Doch beide Geräte fungieren noch als Mittler, auf die die Wissenschaft und viele Anwender gern verzichten würden. Am spannendsten wäre es in diesem Zusammenhang, wenn die Gesundheitsdaten des Betroffenen quasi auf dem Körper selbst zu sehen wären. Wissenschaftler der University of Tokyo arbeiten seit Jahren an einer derartigen Technologie. Sie sprechen im Fachmagazin Science Advances von „einer Technologie, die elektronische Komponenten mit dem menschlichen Körper verbindet“.

Takao Someya und Tomoyuki Yokota haben nun eine sehr flexible, dünne, organische Haut entwickelt. Das Display bildet dabei die organischen Photodetektoren (OPD) und Polymer-Leuchtioden (PLED), die mit einem kaum mehr als zwei Mikrometer dünnen Mikrofilm überzogen werden. Damit ist der Mikrofilm sogar dünner als die Epidermis der menschlichen Haut. Dieser schützt die Elemente vor Wasser und Sauerstoff. Das Material und die geringe Dicke des Mikrofilms sorgen dafür, dass dieser äußerst flexibel bleibt und sich wie eine zweite Haut anfühlt. Außerdem reduziere es den Verschleiß der Komponenten, so die Wissenschaftler.

Rote und grüne Leuchtdioden können dabei beispielsweise wie ein Pulsoximeter den Sauerstoffgehalt im Blut messen und gleichzeitig anzeigen. Ziel ist es nun, die Erfassung weiterer Gesundheitsdaten zu ermöglichen und diese auch möglichst effizient auf diesem Display darzustellen. „Für industrielle Anwendungen ist es wichtig, tragbare Geräte mit Verarbeitungsmethoden zu entwickeln, die den Datendurchsatz maximieren und die Kosten minimieren“.

Takao Someya arbeitet seit geraumer Zeit an Entwicklungen zu einer zweiten Haut. Vor drei Jahren überraschte er mit Sensoren, die so leicht wie Federn waren und auf das 200-fache ihrer Größe gedehnt werden können. Auch ein Zusammenknüllen war ohne Schäden möglich. Ein wichtiger Schritt hin zu der elektronischen Haut.

Als Trägermaterial nutzte er eine vorgedehnte Elastomer-Folie. Darauf waren elektronische Transistoren aus organischem Material platziert. So passten sich die Komponenten an ihre Umgebung an und machten Elektronik-Anwendungen so gut wie unzerstörbar. Damit ist auch ein Einsatz bei hohen Temperaturen oder in feuchten Umgebungen möglich.

Neben dem Einsatz im medizinischen Bereich sind aber auch Anwendungen wie Temperatur- und Infrarot-Sensoren, Bildschirme und organische Solarzellen potentielle Bereiche, in denen die Technologie zum Tragen kommen könnte.

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