aws Innovationsschutz - Prototypenförderung | 2022 | Graz

Elektronische Haut (E-Skin) besteht aus Sensoren, die in flexible Matrizen eingebettet sind und verschiedene Reize aus der Umwelt aufnehmen und in messbare Signale umwandeln können. Die Replikation des Informationskreislaufs von der Umwelt über die Haut bis hin zu einer durch das Gehirn vermittelten Handlung stellt große Herausforderungen an Technologie- und Materialentwicklung. Derzeit müssen für jeden Stimulus verschiedene Sensoren in die elektronische Hautmatrix eingebaut werden. Dies hat zur Folge, dass die bestehenden Technologien komplex und teuer sind, manchmal auf giftigen Materialien basieren oder nicht in der Lage sind, auf mehrere Reize zu reagieren und eine hohe Auflösung zu bieten.

Der an der TU Graz entwickelte Prototyp besteht aus einer künstlichen Haut aus biokompatiblen Materialien, die zum ersten Mal gleichzeitig Temperatur, Feuchtigkeit und Kraft mit sub-millimetrischer Auflösung messen kann. Sie kann auf jedes Substrat aufgebracht und in Roboter oder intelligente Prothesen integriert werden, damit diese ihre Umgebung wahrnehmen und umliegende (sehr kleine) Objekte identifizieren können.

Die in der „Smart Skin“ eingesetzten Sensoren reagieren empfindlicher als menschliche Haut und weisen eine zehnfach höhere Auflösung als andere derzeit auf dem Markt befindliche künstliche Haut-Konstrukte auf. Die bisher nachgewiesene räumliche Auflösung anderer elektronischer Häute beträgt 2 mm², die der menschlichen Haut 1 mm² und die von Smart Skin 0,25 mm². Die Reaktion des Sensors auf Berührungen mit dem Finger und auf Atem-Luft zeigt die Anwendbarkeit des Sensors als E-Skin-Element in einer realen Umgebung.  

Die durchgeführten Belastbarkeitstests haben gezeigt, dass der Prototyp der künstlichen Haut für vorübergehende Anwendungen unverändert verwendet werden kann, während für langfristige Anwendungen eine Schutzschicht erforderlich ist, um Verschmutzung und Korrosion der Sensoren zu vermeiden.

Das Projekt wurde an der Technischen Universität Graz unter der Leitung von Prof. Anna Maria Coclite durchgeführt. 

Weitere Informationen finden sich unter:

TU Graz: Smart Skin

Publikation