Wissenschaftler haben eine synthetische Haut entwickelt, die per Touchscreen und vibrierenden Elektronikelementen Berührungen überträgt. Ihr Einsatz ist in der Medizin oder in Computerspielen denkbar – aber auch bei Fernbeziehungen.

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Den Liebsten in der Ferne über das Internet streicheln oder im Videospiel einen Kampf wortwörtlich hautnah erleben – das soll eine künstliche Haut ermöglichen, die Wissenschaftler entwickelt haben. Sie lässt den Träger Berührungen und Druck spüren, berichtet das amerikanisch-chinesische Forscherteam in der Fachzeitschrift „Nature“. Ermöglicht werde dies durch kleine vibrierende Elektronikelemente, die in die Kunsthaut integriert sind.

Der Berührungssinn könne neben dem Sehen und dem Hören ein weiteres Element der virtuellen Realität werden, schreiben die Wissenschaftler um John Rogers von der Northwestern University in Evanston (Illinois, USA). Zwar gebe es bereits Geräte, die Empfindungen von Berührungen hervorriefen, doch arbeiteten diese oft mit leichten Stromschlägen oder seien wegen Batterien und vieler Kabel unhandlich.

Die Berührungen werden per Touchscreen erzeugt

Die von dem Team um Rogers entwickelte Kunsthaut benötigt keine Batterie, sondern wird von außen durch Radiowellen mit Energie versorgt. In Schlangenlinien verlegte, großflächige Antennen dienen dem Empfang der Radiowellen. Eingebaute Elektronik, die in elastische Kunststoffe eingebettet und von einem luftdurchlässigen Gewebe umhüllt ist, steuert in der Standardausführung des Geräts 32 vibrierende Bauteile oder Aktuatoren. Sie bestehen aus einer flachen Spule und einem Kunststoffring, der einen Magneten umschließt. Fließt Strom durch die Spule, beginnt der Magnet zu vibrieren.

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Berührungsempfindungen können mit Hilfe eines Touchscreens erzeugt werden, erläutern die Wissenschaftler. Sie werden elektronisch auf die Kunsthaut übertragen werden. Das Gerät ermöglicht räumlich verteilte Berührungen unterschiedlicher Stärke. Wie das geht, zeigen die Wissenschaftler in einem Video: Darin streicht eine Frau über einen Touchscreen. Ein Kind, das von einem anderen Ort aus über das Internet mit der Frau spricht, kann dank der am Rücken aufgeklebten Kunsthaut die Berührungen spüren.

Einsatz bei Computerspielen oder in der Medizin

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Denkbar sei auch ein Einsatz in Computerspielen: Kunsthautelemente an mehreren Stellen des Körpers, wie Hand, Ellenbogen, Arm, Brust oder Rücken, ließen einen Spieler einen Kampf hautnah erleben. Und auch medizinische Anwendungen haben die Wissenschaftler im Blick. So kann das Gerät dem Träger einer Arm- und Handprothese ein Gefühl für den Gegenstand in seinen künstlichen Fingern geben. Dazu wird die künstliche Haut auf dem Oberarm angebracht. Sie vermittelt der Person dann unterschiedliche Berührungsmuster für Stift, Handy oder Becher.

Die Kunsthaut kann Prothesenträgern ein Gefühl für Gegenstände geben. Hier klebt sie auf dem Oberarm Quelle: Dr Yu Xinge

In einem Kommentar, ebenfalls in „Nature“, weist Xiao-ming Tao von der Hong Kong Polytechnic University in Kowloon (Hongkong, China) auf einen Nachteil des Geräts hin: „Obwohl ein optimierter Aktuator nur 1,75 Milliwatt Leistung benötigt, ist der Gesamtstromverbrauch der Technologie nach wie vor ein entscheidender einschränkender Faktor für den nachhaltigen und drahtlosen Betrieb der Plattform im praktischen Einsatz“. Die Gruppe um Rogers gibt in ihrer Studie an, dass eine weitere Verkleinerung der Vibrationselemente den Energiebedarf erheblich reduzieren würde.