Die Haut ist das gr\u00f6\u00dfte Sinnesorgan und zugleich der Schutzmantel des Menschen. Sie \u201eerf\u00fchlt\u201c mehrere Sinneseindr\u00fccke gleichzeitig und meldet Informationen zu Feuchtigkeit, Temperatur und Druck an das Gehirn. F\u00fcr Anna Maria Coclite ist ein Material mit solchen multisensorischen Eigenschaften \u201eeine Art \u201aheiliger Gral\u2018 in der Technologie intelligenter k\u00fcnstlicher Materialien. Insbesondere die Robotik und intelligente Prothetik w\u00fcrden von einer besser integrierten, pr\u00e4zisieren Sensorik \u00e4hnlich der menschlichen Haut profitieren.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Der ERC-Grant-Tr\u00e4gerin und Forscherin am Institut f\u00fcr Festk\u00f6rperphysik der TU Graz ist es mittels neuartigem Verfahren gelungen, das Drei-in-Eins-Hybridmaterial \u201eSmartskin\u201c f\u00fcr die n\u00e4chste Generation von k\u00fcnstlicher, elektronischer Haut zu entwickeln. Das Ergebnis dieser Pionierforschung wurde nun im Fachjournal Advanced Materials Technologies ver\u00f6ffentlicht, so TU Graz in einer Pressemeldung<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Knapp sechs Jahre lang arbeitete das Team im Rahmen von Coclites ERC-Projekt \u201eSmartCore\u201c an der Entwicklung von Smartskin. Mit 2.000 einzelnen Sensoren pro Quadratmillimeter ist das Hybridmaterial feinf\u00fchliger als menschliche Fingerspitzen. Jeder dieser Sensoren besteht aus einer einmaligen Materialkombination: einem intelligenten Polymer in Form eines Hydrogels im Inneren und aus einer Schale aus piezoelektrischem Zinkoxid. Coclite erkl\u00e4rt: \u201eDas Hydrogel kann Wasser absorbieren und dehnt sich dadurch bei Feuchtigkeits- und Temperatur\u00e4nderungen aus. Dabei \u00fcbt es einen Druck auf das piezoelektrische Zinkoxid aus, das auf diese und auf alle anderen mechanischen Belastungen mit einem elektrischen Signal reagiert.\u201c<\/p>\n\n\n\n Das Ergebnis ist ein hauchd\u00fcnnes Material, das mit extrem hoher r\u00e4umlicher Aufl\u00f6sung simultan auf Krafteinwirkung, Feuchtigkeit und Temperatur reagiert und entsprechende elektronische Signale abgibt. \u201eDie ersten Materialsamples sind sechs Mikrometer d\u00fcnn, also 0,006 Millimeter. Es ginge aber sogar noch d\u00fcnner\u201c, so Anna Maria Coclite. Zum Vergleich: Die menschliche Oberhaut, die Epidermis, ist 0,03 bis 2 Millimeter dick. Die Haut des Menschen nimmt Dinge ab einer Gr\u00f6\u00dfe von etwa einem Quadratmillimeter wahr. Die Smartskin hat eine tausendmal kleinere Aufl\u00f6sung und kann Objekte registrieren, die f\u00fcr die menschliche Haut zu klein sind (etwa Mikroorganismen).<\/p>\n\n\n\n Die einzelnen Sensorschichten sind also sehr d\u00fcnn und gleichzeitig fl\u00e4chendeckend mit Sensorelementen ausgestattet. M\u00f6glich war dies in einem weltweit einmaligen Verfahren, f\u00fcr das die Forschenden erstmals drei bekannte Methoden aus der physikalischen Chemie kombinierten: eine chemische Gasphasenabscheidung f\u00fcr das Hydrogelmaterial, eine Atomlagenabscheidung f\u00fcr das Zinkoxid und die Nanoprint-Lithographie f\u00fcr die Polymer-Schablone. F\u00fcr die lithographische Aufbereitung der Polymer-Schablone zeichnete die Forschungsgruppe \u201eHybridelektronik und Strukturierung\u201c unter der Leitung von Barbara Stadlober verantwortlich. Die Gruppe ist Teil des in Weiz ans\u00e4ssigen \u201eMaterials Institute<\/a>\u201c von Joanneum Research.<\/p>\n\n\n Dem haut\u00e4hnlichen Hybridmaterial er\u00f6ffnen sich nun mehrere Anwendungsfelder: Im Gesundheitswesen beispielsweise k\u00f6nnte das Sensormaterial selbstst\u00e4ndig Mikroorganismen erkennen und entsprechend melden. Denkbar sind auch Prothesen, die der*dem Tr\u00e4ger*in Auskunft \u00fcber Temperatur oder Feuchtigkeit geben, oder Roboter, die ihre Umwelt sensibler wahrnehmen k\u00f6nnen. Auf dem Weg in die Anwendung punktet Smartskin mit einem entscheidenden Vorteil: Die sensorischen Nanost\u00e4bchen \u2013 der \u201esmarte Kern\u201c des Materials \u2013 werden mit einem dampfbasierten Herstellungsverfahren produziert. Dieses Verfahren ist in Produktionsanlagen etwa f\u00fcr integrierte Schaltkreise bereits gut etabliert. Die Herstellung der Smartskin kann damit leicht skaliert und in bestehende Produktionslinien implementiert werden.<\/p>\n\n\n\n Die Eigenschaften der Smartskin werden nun noch weiter optimiert: Anna Maria Coclite und ihr Team \u2013 hier insbesondere der Dissertant Taher Abu Ali \u2013 wollen den Temperaturbereich, auf den das Material reagiert, erweitern und die Flexibilit\u00e4t der k\u00fcnstlichen Haut verbessern.<\/p>\n","protected":false},"author":2084,"featured_media":512631,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":""},"categories":[36843],"tags":[126120,127703,35928,35251],"location":[28185],"internal_archives":[],"class_list":["post-374117","selected","type-selected","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-digital-de-de","tag-haut-de","tag-material-de","tag-sensoren-de","tag-tu-graz-de","location-oesterreich"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/81gQrwJv-Screenshot-2021-11-10-at-13.21.06.png","coauthors":[],"author_meta":{"author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/mauro-mereu\/","display_name":"Mauro Mereu"},"relative_dates":{"created":"Posted 4 years ago","modified":"Updated 4 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on May 16, 2022","modified":"Updated on May 16, 2022"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on May 16, 2022 12:01 pm","modified":"Updated on May 16, 2022 12:01 pm"},"featured_img_caption":"","tax_additional":{"category":{"linked":["Digital<\/a>"],"unlinked":["Digital<\/span>"],"slug":"category","name":"Categories"},"post_tag":{"linked":["haut<\/a>","material<\/a>","Sensoren<\/a>","TU Graz<\/a>"],"unlinked":["haut<\/span>","material<\/span>","Sensoren<\/span>","TU Graz<\/span>"],"slug":"post_tag","name":"Tags"},"language":{"linked":["DE<\/a>"],"unlinked":["DE<\/span>"],"slug":"language","name":"Tags"},"post_translations":{"linked":["pll_628201aabf8af<\/a>"],"unlinked":["pll_628201aabf8af<\/span>"],"slug":"post_translations","name":""},"location":{"linked":["\u00d6sterreich<\/a>"],"unlinked":["\u00d6sterreich<\/span>"],"slug":"location","name":"Locations"},"internal_archives":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"internal_archives","name":"Internal Archives"}},"series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected\/374117","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/selected"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2084"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/512631"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=374117"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=374117"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=374117"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=374117"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=374117"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Feinf\u00fchlig wie Fingerspitzen<\/h3>\n\n\n\n
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