Ultradünnes Wearable 19.04.2016, 08:50 Uhr

Die eigene Haut zum Display machen

Japanische Ingenieure haben eine elektronische Haut entwickelt, die nur drei tausendstel Millimeter dick ist. Wer sich diese aufklebt, kann den eigenen Körper als Display nutzen. Und was zeigt das Wearable an? Das lesen Sie hier.

Die Elektrohaut arbeitet mit der sogenannten Pulsoxymetrie: Leuchtdioden schicken Licht in die Haut, Photodetektoren erfassen die Absorption. Daraus lässt sich die Sauerstoffkonzentration im Blut errechnen. 

Die Elektrohaut arbeitet mit der sogenannten Pulsoxymetrie: Leuchtdioden schicken Licht in die Haut, Photodetektoren erfassen die Absorption. Daraus lässt sich die Sauerstoffkonzentration im Blut errechnen. 

Foto: Someya Group Organic Transistor Lab/The University of Tokyo

Wie ist es eigentlich um die Sauerstoffkonzentration in meinem Blut bestellt? Für Sportler eine Frage, die sie bald mit einem Blick auf die Handoberfläche beantworten könnten. Japanische Forscher der Universität Tokio haben eine flexible und nur drei Mikrometer dicke Elektrohaut entwickelt. Und obwohl die Haut damit nur drei tausendstel Millimeter dick ist, findet darin ein Hightech-Meisterspiel statt.

Organische Leuchtdioden aus Polymer (PLED) schicken Licht in die Haut, Photodetektoren erfassen die Absorption des Lichts. Mit dieser sogenannten Pulsoxymetrie lässt sich die Sauerstoffkonzentration berechnen und über ein Foliendisplay mit Leuchtdioden auf dem Handrücken darstellen, berichtet die Zeitschrift Science Advances.

Barriereschicht schützt Elektrohaut vor Wasserdampf

Doch die Forscher haben nicht nur Sensoren und Display in die Elektrohaut integriert. Bestandteil ist auch eine Barrierefolie auf fünf Lagen anorganischen Siliziumoxidnitrids (SiON) und organischen Parylen-Materials. Diese Folie schütze die Kunsthaut vor Sauerstoff und Wasserdampf und sei wesentlich dünner als bisherige flexible Folien, sagte Armin Wedel vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung gegenüber der Welt. Neu sei auch, dass PLEDs auf ein ultraflexibles Substrat aufgebracht sind.

Elektrohaut könnte Operationen sicherer machen

Und wann kommt die Elektrohaut auf den Markt? Das könnte noch etwas dauern. Denn die Anzeige direkt auf der Haut hat lediglich eine Lebensdauer von einigen Tagen. Bislang hätten die Forscher einen Machbarkeitsnachweis erbracht, sagt Wedel. Die Funktionen ließen sich jedoch auf weitere Körperwerte ausweiten. Das könnte dann irgendwann auch Operationen noch sicherer machen.

Die Elektrohaut ist nur drei tausendstel Millimeter dick. Trotzdem haben es Forscher geschafft, Leuchtdioden zu integrieren. 

Die Elektrohaut ist nur drei tausendstel Millimeter dick. Trotzdem haben es Forscher geschafft, Leuchtdioden zu integrieren.

Quelle: Someya Group Organic Transistor Lab/The University of Tokyo

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„Letztendlich könnten organische optische Sensoren, die auch flexibel sind, direkt auf Organe angebracht werden, um die Sauerstoffsättigung während und nach Operationen gezielt zu überwachen“, erklärt Forschungsleiter Tomoyuki Yokoto von der Universität Tokio. In Zukunft könnte die Elektrohaut dann auch eine Lebensdauer von Wochen oder Monaten haben.

Kunsthaut lässt Menschen das Erdmagnetfeld spüren

Auch andere Wissenschaftler experimentieren mit ultradünnen Wearables. Einem Team deutscher und japanischer Forscher ist es beispielsweise gelungen, eine 1,5 Mikrometer dünne Haut herzustellen, die auf einer Seifenblase schwebt. Doch das ist nicht die einzige Besonderheit. Es lassen sich nämlich Magnetsensoren integrieren, mit denen Menschen das Magnetfeld der Erde erspüren können.

 

Ein Beitrag von:

  • Patrick Schroeder

    Patrick Schroeder arbeitet als freiberuflicher Journalist für Zeitschriften und Onlinemagazine wie die VDI Nachrichten und Ingenieur.de.

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