22. Januar 2020

Integrierte Mikrochips für die elektronische Haut

Die ersten vollintegrierten Bauelemente aus Magnetsensoren und organischer Elektronik schaffen eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung von elektronischer Haut. Denn die menschliche Haut fasziniert mit ihren viele Funktionen. Eine davon ist der Tastsinn, bei dem massig Informationen aus der Umgebung verarbeitet werden. Das funktioniert nur, weil die Hautoberfläche flexibel und bestens vernetzt ist. Schon lange versuchen Wissenschaftler, diese Eigenschaften auf künstliche Haut zu übtertragen. Sie könnten dann damit Roboter oder Prothesen ausstatten. Im Vergleich zu menschlicher Haut könnte elektronische Haut sogar zusätzliche Fähigkeiten besitzen, zum Beispiel einen Orientierungssinn im Magnetfeld. Bevor diese Visionen Wirklichkeit werden, ist jedoch noch viel Entwicklungsarbeit nötig. Die jüngsten Fortschritte in der Herstellung von flexibler Elektronik und organischen Bauelementen liefern dafür wichtige Voraussetzungen. Es gibt bereits sehr dünne und biegsame Sensoren, die auf weichen und elastischen Oberflächen funktionieren, verschiedene physikalische Wechselwirkungen registrieren und über eine Art künstliches Nervensystem weiterleiten können.

Ein großes Hindernis für die Verwirklichung einer funktionierenden elektronischen Haut stellt bisher noch die praktikable Vernetzung und Ansteuerung der einzelnen Sensoren dar. Erste Demonstratoren funktionieren so, dass jeder einzelne Sensor einer flächenhaften Anordnung separat kontaktiert und adressiert werden muss. Um die nötige Verkabelung zu umgehen, bedarf es einem Technologieschritt, der seinerzeit die Schaltkreise zum integrierten Mikrochip gebracht hat: die Integration einzelner Magnetsensoren mit weiteren elektronischen Komponenten wie z.B. Signalverstärker und die Entwicklung von vollintegrierten Systemen. Forscher aus Dresden, Chemnitz und Osaka (Japan) entwickelten nun ein neues magnetisches Sensorsystem, das wegweisend für diese Integration ist.

Lesen Sie mehr dazu auf der Seite des Leibniz IFW Dresden.


Foto ©Masaya Kondo: Flexible elektronische Haut mit Magnetsensoren und einer komplexen elektronischen Schaltung zur Erfassung der Magnetfeldverteilung.

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