Elektronisk hud registrerer magnetiske felter

Super fleksibel magnetisk sensor muliggør nye applikationer til mennesker og robotter

Sensorfilmen på fingerspidsen reagerer, når man nærmer sig et magnetfelt. © IMF Dresden / Nature Communications (CC BY 4.0)
læst op

Føl magnetfelter med fingerspidserne, eller giv en magnetisk antydning til afbrydere - en ny magnetisk sensor kan snart aktivere sådanne ting. Forskere har udviklet en sensorfilm, der reagerer på magnetiske felter og kan bæres som en anden hud. Dette ville tillade et magnetisk sanseorgan for mennesker, men også en ny slags bærbar implementering, som forskerne rapporterer i tidsskriftet "Nature Communications".

Mange bakterier og insekter kan sanse og orientere sig til magnetiske felter, og nogle hvirveldyr som fugle, hajer og endda hunde har sådan en fornemmelse. Vi mennesker har svært ved at have et sådant sansorgan. Derfor er vi afhængige af tekniske værktøjer til at opdage magnetfeltlinjer.

Michael Melzer fra Leibniz Institute for Solid State and Materials Research (IFW) i Dresden og hans kolleger har nu udviklet en magnetisk sensor, der kan bæres som en anden hud. Dette muliggøres af en tynd, men enormt stabil polymerfilm, som sensorerne sidder på: sensorpuds kan således strækkes næsten tre gange som et gummibånd. Det kan også rulles, bøjes, foldes eller sammenfoldes helt uden at miste funktionaliteten.

Elektronisk hud registrerer magnetiske felter

Med en tykkelse på kun to mikrometer og en vægt på tre gram pr. Kvadratmeter er folierne så lette, at de endda kan flyde på en sæbeboble. Fra denne sensorfilm kunne derfor let producere et kunstigt magnetisk organ til mennesker, som forskerne forklarer. I lighed med de for nylig introducerede strækkesensorpuder, der måler temperatur eller hudhydratation, skal den kun limes på huden.

Den fleksible sensorpuds kan bæres som en anden hud på håndfladen. IMF Dresden

Med en sådan elektronisk hud kunne bæreren opfatte styrken og løbet af statiske og dynamiske magnetfelter. Idet sensoren reagerer på en tilgang, kan der ikke produceres kontakter, der ikke er i kontakt med og betjeningselementer. Med en sådan film på hånden eller på fingeren er det tilstrækkeligt blot at vinke en magnetisk switch. Den kunstige magnetiske sans kunne således også tjene som grundlag for nye elektroniske wearables. udstilling

Sensorer til kunstige og naturlige muskler

Derudover ser forskerne også anvendelsesområder inden for robotik og medicin: De ekspanderbare sensorer kunne for eksempel overvåge tilstanden til kunstige og naturlige muskler. I intelligente medicinske implantater kunne de således påtage sig forskellige funktioner.

"Vi har udviklet en interaktionsplatform mellem menneske og maskine, der er ikke-kontakt og kan påføres huden, " opsummerer Melzer. "Dette åbner et stort anvendelsesfelt for bevægelsessensorer i bløde robotter eller funktionelle medicinske implantater såvel som for magnetiske sensorer, der påføres direkte på huden." (Nature Communications, 2015; 10.1038 / ncomms7080)

(IWF Dresden, 04.02.2015 - AKR)