Magnetsensor auf einer Handfläche. Ein Element ist mit dem Ausleseschaltkreis verbunden. Bilder:

Magnetsensor auf einer Handfläche. Ein Element ist mit dem Ausleseschaltkreis verbunden. Bilder: IFW Dresden

Wissenschaftler aus Deutschland und Japan haben einen neuen Magnetsensor entwickelt, der dünn, robust und flexibel genug ist, um sich der menschlichen Haut und ihren Bewegungen anzuschmiegen, sogar den starken Krümmungen der Handflächen. Das befördert die Vision, uns Menschen mit einem sechsten Sinn, dem Magnetsinn auszustatten.

Dr. Denys Makarov, der im Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) die Gruppe Flexible Magnetoelektronik leitet, und sein Team haben nun eine elektronische Haut mit einem Magnetsensor entwickelt, die es dem Inhaber ermöglicht, mit einer Art sechstem Sinn statische und dynamische Magnetfelder wahrzunehmen.

Die neuen Magnetsensoren sind weniger als zwei Mikrometer dünn und wiegen drei Gramm pro Quadratmeter. Sie können gefaltet und gebogen werden und halten dabei extreme Krümmungsradien von weniger als drei Mikrometer aus, ohne dass die Funktionalität beeinträchtigt wird.

Wenn man die Sensoren auf ein Gummiband aufbringt, kann man sie mehr als 270 Prozent dehnen, und das mehr als tausend Mal, ohne dass sie Schaden nehmen.

Auf einer Seifenblase schweben

Auf einer Seifenblase schweben: Das Gewicht von drei Gramm pro Quadratmeter macht‘s möglich. Bilder: IFW Dresden

Diese mechanische und funktionelle Robustheit wird durch die Verwendung einer ultradünnen, flexiblen und widerstandsfähigen Polymerschicht als Unterlage erreicht.

„Wir haben eine Interaktionsplattform zwischen Mensch und Maschine entwickelt, die berührungslos ist und auf die Haut aufgebracht werden kann.

Das eröffnet ein großes Anwendungsfeld für Bewegungssensoren bei Soft-Robotern oder bei funktionellen medizinischen Implantaten sowie für Magnetsensoren, die direkt auf die Haut aufgebracht werden“, sagt Doktorand Michael Melzer.

Sensoren

Die Sensoren sind zerknüllbar wie Papier, ohne in ihrer Funktionalität beeinträchtigt zu werden. Bilder: IFW Dresden

Autor: Dr. Denys Makarov, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW)