{"id":6101,"date":"2022-09-09T12:18:23","date_gmt":"2022-09-09T12:18:23","guid":{"rendered":"https:\/\/network-king.net\/neuer-sensor-e-skin-kommt-ohne-chips-und-batterien-aus\/"},"modified":"2022-09-09T12:21:07","modified_gmt":"2022-09-09T12:21:07","slug":"neuer-sensor-e-skin-kommt-ohne-chips-und-batterien-aus","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/network-king.net\/de\/neuer-sensor-e-skin-kommt-ohne-chips-und-batterien-aus\/","title":{"rendered":"Neuer Sensor: E-Skin kommt ohne Chips und Batterien aus"},"content":{"rendered":"\n

Ingenieuren des MIT gelang ein Durchbruch: Sie entwickelten einen neuartigen Sensor, der ganz ohne Chips und Batterien auskommt<\/a>. Er kommuniziert drahtlos und kann zum Beispiel Puls-, Herzschlag- oder Temperatursignale erfassen \u2013 und auch \u00fcbertragen. Im Gegensatz zu vielen anderen Sensoren, die \u00fcber eingebaute Bluetooth-Prozessoren kommunizieren und von kleinen Batterien gespeist werden, nutzt die Neuheit eine andere Energiequelle. Diese macht auch kleinere, d\u00fcnnere und flexiblere Formate m\u00f6glich.<\/p>\n\n\n\n

Das Besondere: Der neue Sensor ist quasi eine elektronische Haut, deren Design in der Zeitschrift Science genauer beschrieben wird. Er verwendet einen ultrad\u00fcnnen, halbleitenden, flexiblen Film, der sich der menschlichen Haut wie ein Klebeband anpasst und aus Galliumnitird besteht. Das Material nutzt dabei piezoelektrische Eigenschaften, sodass bei Bewegungen oder Vibrationen elektrische Impulse entstehen.<\/p>\n\n\n\n

Die Forscher haben gezeigt, dass der Sensor empfindlich genug ist, um sowohl auf Herzschl\u00e4ge als auch auf Schwei\u00dfsalze zu reagieren. Die Vibrationen erzeugen ein klares elektrisches Signal, das von einem Empf\u00e4nger gelesen werden kann. Auf diese Weise ist es m\u00f6glich, die Informationen aus den Impulsen drahtlos und ohne Chip oder Batterie zu \u00fcbertragen.<\/p>\n\n\n\n

\u201eChips ben\u00f6tigen viel Strom. Unser Sensor macht dagegen sehr leichte Systeme m\u00f6glich, indem er auf den Einsatz von Prozessoren verzichtet und wenig Energie verbraucht\u201c, sagt Jeehwan Kim, au\u00dferordentlicher Professor f\u00fcr Maschinenbau und Werkstofftechnik sowie leitender Forscher am Electronics Research Laboratory des MIT. \u201eEs ist m\u00f6glich, den Sensor wie ein Pflaster auf den K\u00f6rper zu kleben und ihn mit einem drahtlosen Leseger\u00e4t auf dem Mobiltelefon zu koppeln. So lassen sich zum Beispiel Puls, Schwei\u00df und andere Vitalzeichen \u00fcberwachen.\u201c\r\n<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr Technik-Begeisterte besonders interessant: Bei dem neuen Sensor handelt es sich um einen ultrad\u00fcnnen Halbleiterfilm aus piezoelektrischem Material, der auf der Haut haftet und K\u00f6rperschwingungen erfasst. Dass er hierf\u00fcr keine Energiequelle ben\u00f6tigt, liegt an den besonderen Eigenschaften der Galliumnitridschicht. Zum einen ist das Material im Stande, ein elektrisches Signal zu erzeugen, wenn eine mechanische Spannung entsteht. Zum anderen vibriert es, wenn Strom hindurchflie\u00dft. So kann es Signale nicht nur drahtlos erkennen, sondern auch \u00fcbertragen. <\/p>\n\n\n\n

Zuvor hatte die Gruppe des MIT bereits eine andere Technik namens Remote-Epitaxie entwickelt, mit der die Herstellung von ultrad\u00fcnnen, hochwertigen und mit Graphen beschichteten Halbleitern m\u00f6glich wurde. Mit dieser Technik lie\u00dfen sich verschiedene flexible und multifunktionale elektronische Folien entwickeln. In der neuesten Forschungsarbeit verwendeten die Ingenieure dieselbe Technologie, um ultrad\u00fcnne Filme aus Galliumnitrid herzustellen. Dieses ist in seiner reinen Form ein hochempfindliches piezoelektrisches Material, weshalb es als Sensor und drahtloser Kommunikator f\u00fcr die Schwingungen zwischen den Filmen eingesetzt wurde. Die Muster dieser Wellen k\u00f6nnen die Herzfrequenz oder die Anwesenheit bestimmter Verbindungen in der Haut, wie z. B. Salz im Schwei\u00df, anzeigen.<\/p>\n\n\n\n

Unter Druck<\/h2>\n\n\n\n

Sensoren, die zur Gesundheits\u00fcberwachung, Arzneimitteltherapie oder f\u00fcr biologische Studien in den K\u00f6rper integriert werden k\u00f6nnen, gewinnen zunehmend an Wert. Eine Beispiel sind Drucksensoren, deren globaler Markt<\/a> im Jahr 2019 auf 11,4 Milliarden US-Dollar gesch\u00e4tzt wurde und bis 2027 voraussichtlich 24,8 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Grund daf\u00fcr ist unter anderem, dass die Drucksensorik von grundlegender Bedeutung f\u00fcr eine Vielzahl medizinischer Anwendungen ist. Sie kann aber auch in anderen Bereichen wie der Interaktion zwischen Maschine, Roboter und Mensch eingesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Erst k\u00fcrzlich sicherte sich die Pritzker School of Molecular Engineering an der University of Chicago<\/a> Patente f\u00fcr solche Sensoren-Bausteine. Die Erfindung umfasst dehnbare Polymer-Halbleiter und Transistor-Reihen, die eine au\u00dfergew\u00f6hnliche elektrische Leistung, optimale Halbleitereigenschaften und mechanische Elastizit\u00e4t bieten. Dar\u00fcber hinaus wurden die neue Technologie der Nanogeneratoren sowie entsprechende Speichersysteme entwickelt, um Energie aus der Bewegung des Benutzers zu gewinnen.<\/p>\n\n\n\n

Ziel ist es, diese Fortschritte zu kombinieren, um Ger\u00e4te zu schaffen, die auf die Haut geklebt oder in den K\u00f6rper eingef\u00fchrt werden k\u00f6nnen. Laut Aussage der Erfinder sollen Vitalparameter mithilfe dieser Sensoren in Echtzeit \u201eviel effektiver\u201c erfasst werden, als es mit den derzeitig verf\u00fcgbaren Optionen m\u00f6glich ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ingenieuren des MIT gelang ein Durchbruch: Sie entwickelten einen neuartigen Sensor, der ganz ohne Chips und Batterien auskommt. Er kommuniziert drahtlos und kann zum Beispiel Puls-, Herzschlag- oder Temperatursignale erfassen \u2013 und auch \u00fcbertragen. Im Gegensatz zu vielen anderen Sensoren, die \u00fcber eingebaute Bluetooth-Prozessoren kommunizieren und von kleinen Batterien gespeist werden, nutzt die Neuheit eine…<\/p>\n","protected":false},"featured_media":6045,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","format":[],"category":[49],"tags":[],"company":[],"topic":[],"class_list":["post-6101","articles","type-articles","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-iot"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/articles\/6101","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/articles"}],"about":[{"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/articles"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6101"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6045"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6101"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/category?post=6101"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6101"},{"taxonomy":"format","embeddable":true,"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/format?post=6101"},{"taxonomy":"company","embeddable":true,"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/company?post=6101"},{"taxonomy":"topic","embeddable":true,"href":"https:\/\/network-king.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/topic?post=6101"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}