Es wurde von einem Forscherteam der Stanford University entwickelt, das weiche E-Skin-Elektroden in die Gehirne von Ratten implantierte und elektrische Signale aus dem motorischen Kortex der Tiere aufzeichnete, der Gehirnregion, die für die Ausführung willkürlicher Bewegungen verantwortlich ist. Die Tiere zuckten mit den Beinen als Reaktion auf unterschiedliche Druckniveaus, die vom Gehirn je nach Stärke der Stimulationsfrequenz aufgezeichnet wurden. Dies zeigt, dass die E-Haut unterschiedliche Druckniveaus auf die gleiche Weise erkennen konnte wie Tiere und Menschen gewöhnlich.
Das Team sagt, dass die Arbeit zu besseren Prothesen führen und dazu beitragen könnte, Roboter zu entwickeln, die menschenähnliche Empfindungen spüren können. Die Forschung wird heute in einem Artikel in Science veröffentlicht.
„Unser Traum ist es, eine ganze Hand zu bauen, in der wir über mehrere Sensoren verfügen, die Druck, Dehnung, Temperatur und Vibration erfassen können“, sagt Zhenan Bao, Professor für Chemieingenieurwesen an der Stanford University, der an dem Projekt gearbeitet hat. „Dann können wir für eine echte Sensation sorgen.“
Der Mangel an sensorischem Feedback ist einer der Hauptgründe dafür, dass Menschen auf das Tragen einer Prothese verzichten, da dies zu Frustration bei den Benutzern führen kann.
Obwohl frühere E-Skins weiche Sensoren zur Berührungserkennung verwendeten, waren sie gezwungen, sich auf starre externe Komponenten zu verlassen, um diese in messbare elektronische Signale umzuwandeln. Solche Systeme neigen dazu, Menschen daran zu hindern, sich auf natürliche Weise zu bewegen. Dieser neue E-Skin ist völlig weich, was helfen könnte, dieses Problem zu vermeiden.
Die Tatsache, dass die E-Haut dünn und weich ist und wenig Energie verbraucht, macht sie zu einer spannenden Perspektive für Menschen, die im Bereich der Prothetik arbeiten, sagt Silvestro Micera, außerordentlicher Professor für Neurotechnik an der Eidgenössischen Technischen Hochschule nicht an dem Projekt arbeiten.
„Wir müssen es in eine echte Prothese integriert sehen“, sagt er. „Das ist eindeutig der nächste Schritt.“