Eine höhere Dichte elektromagnetischer Sensoren ermöglicht erstmals neue Empfindungen im Bereich der digitalen Haut als Teil der modernen Robotik. Das könnte die sogenannten E-Skins auf ein neues Niveau heben. Ihre Entwicklung gaben die Wissenschaftler in Nature Communications bekannt.
Die nächste Stufe der E-Skins
In der im April veröffentlichten Forschungsarbeit der Technischen Universität Chemnitz und des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden wird beschrieben, wie durch zahlreiche Fortschritte in der Forschung an elektromagnetischen 3D-Sensoren in Zukunft künstliche elektronische Haut in einer sehr viel höheren Komplexität möglich werden könnte.
E-Skins sind synthetische, hautähnliche Schichten, die an verschiedenen Objekten angebracht werden können und es ihnen ermöglichen, mit ihrer Umgebung auf ähnliche Weise zu interagieren wie die menschliche Haut. Während erste E-Skins bereits für eine Reihe von Anwendungen entwickelt wurden, war ihre Fähigkeit, Berührungen genau wahrzunehmen, bisher begrenzt.
Der neue Ansatz, der von der Forschergruppe aus Chemnitz und Dresden entwickelt wurde, könnte nun dazu beitragen, dies zu verbessern. Der “Integrierte Micro Origami Sensor”, kurz “IMOS”, kann demnach durch sein Magnetfeld zum ersten Mal auch die Richtung der Berührung erkennen, ein wichtiger Schritt in der Entwicklung künstlicher Haut und entsprechend von humanoiden Robotern. So heißt es in der Veröffentlichung: „Wir demonstrieren einen vielseitigen Ansatz für die Herstellung aktiver, matrixintegrierter 3D-Sensor-Arrays unter Verwendung von Mikro-Origami und ebnen den Weg für neue elektronische Geräte, die auf der autonomen Neuanordnung von Funktionselementen im Raum beruhen“.
AMR-Würfel imitieren menschliches Haar
Erreicht wird dies durch den Einsatz von Sensoren aus verschiedenen Materialien, die ähnlich wie die Rezeptoren in der menschlichen Haut angeordnet sind. Durch die höhere Qualität der neu entwickelten Sensoren können externe Einflüsse auf die künstliche Haut sehr viel genauer erfasst und verarbeitet werden. Die winzig kleinen AMR-Würfel-Sensoren können außerdem durch einen neuen Fertigungsprozess sehr viel effizienter und leistungsfähiger produziert werden als zuvor.
Die deutschen Forscher bedienen mit ihrer Entwicklung eine neue Branche, für die auch Elon Musk großes Potential vorhersagt. Tesla entwickelt aktuell einen humanoiden Roboter, der neben künstlicher Intelligenz im visuellen Sehen, mithilfe der Daten einer modernen E-Skin weitere Durchbrüche bei der Interaktion von Mensch und Maschine erreichen könnte.
Besonders im Bereich der Pflege in unserer immer älter werdenden westlichen Gesellschaft könnten humanoide Roboter eine Lösung für den Mangel an Arbeitskräften sein. Gepaart mit einer personalisierten künstlichen Intelligenz könnte ein solcher Roboter auch bei der Einsamkeit von alten Menschen helfen. Das Potential für die Technologie scheint also enorm. Umso spannender wird es zu beobachten sein, wie schnell die Forschungsergebnisse aus Chemnitz und Dresden in ein massentaugliches Produkt implementiert und somit ein Teil unseres modernen Alltags werden können.
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