Drucksensoren mit hautähnlicher Genauigkeit
US-Forscher haben Nanotransistor-Arrays geschaffen, die eine ähnlich hohe Empfindlichkeit für Berührungen aufweisen sollen wie der Mensch.
Forscher an der Fakultät für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen am Georgia Institute of Technology haben kleine Transistoren aus Nanodrähten entwickelt, die den Bau einer neuen Klasse von Sensoren erlauben, die fast so empfindlich auf mechanische Kräfte reagieren wie Menschenhaut.
Die von Professor Zhong Lin Wang erfundene Technik soll für unterschiedlichste Anwendungen nutzbar sein, beispielsweise in den Bereichen Robotik und Sicherheit, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Mit dem System lassen sich sehr genaue elektronische Drucksignaturen erfassen, um Unterschriften fälschungssicher zu machen. Eingebaut in eine Roboterhand, hätte ein Automat einen ähnlich guten Tastsinn wie ein Mensch.
Die digitale Nachahmung der Empfindsamkeit menschlicher Haut hatte sich in den letzten Jahren als enorme Herausforderung erwiesen. Zuletzt präsentieren mehre Forschergruppe eine sogenannte künstliche Haut, bei der eine Kombination aus Mikro- und Nanoelektronik auf einem flexiblen, biegsamen Substrat mechanische Veränderungen mit bislang ungekannt hohem Detailgrad erfassen konnten.
Wangs Gruppe hat diese Versuche nun mit Nanodrähten deutlich übertroffen. Die Genauigkeit soll ungefähr beim 15-Fachen dessen liegen, was bislang möglich war – sowohl bei Sensordichte als auch bei der räumlichen Auflösung. Außerdem erlauben die elektronischen Eigenschaften der Nanodrähte den Forschern, die Empfindlichkeit um ein Zwei- bis Dreifaches zu steigern, was sich über bildgebende Verfahren nachweisen ließ. Insgesamt sollen die Sensoren nun mit menschlicher Haut vergleichbar sein, sagt Wang.
Um einen Roboter mit menschenähnlichem Tastsinn zu bauen, stellen Wangs Sensoren aber nur einen Teil der Lösung des Problems dar. Noch wichtiger ist die Auswertungstechnik, die die Signale interpretieren und dann reagieren kann. Entsprechend arbeitet das Forscherteam an dieser Logik als nächstes.
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(bsc)
