E-Tattoos: Steuern über markante Körperstellen

Bedienung mit dem Zeigefinger oder einem Muttermal mit Herz. (Foto: Universität des Saarlandes)

Finger, Knöchel und sogar Muttermale werden zu Steuerelementen: Forscher haben ultradünne, elektronische Tattoos zur Bedienung von mobilen Endgeräten entwickelt, die sich auf markante Körperstellen auftragen lassen. Bei der Nutzung werden sie berührt, gequetscht oder gezogen. Der Vorteil des Systems: Die Körperstellen sind so vertraut, dass der Nutzer die Steuerelemente sogar mit geschlossenen Augen bedient kann.

Bereits 2015 haben die Entwickler um Jürgen Steimle von der Universität des Saarlandes in Saarbrücken gezeigt, dass sich die menschliche Haut als Eingabefläche für mobile Geräte eignet: Gemeinsam mit US-amerikanischen Forschern hatten sie aus flexiblem Silikon und leitfähigen Elektrosensoren das System "iSkin" entwickelt: berührungsempfindliche Sticker für die Haut. Das Konzept eignet sich jedoch nur für bestimmte Körperstellen, da es eine relativ ebene Fläche erfortert. Zudem sind die Sticker vergleichsweise groß.

"Wir wollten nun Körperstellen nutzbar machen, an denen zuvor keine Interaktion möglich war", erläutert Co-Autor Martin Weigel den Hintergrund der neuen Entwicklung. Dieses Ziel stellte eine große Herausforderung dar: "Es ist sehr kompliziert, Elektronik präzise auf der Haut zu platzieren und dann noch so, dass sie sich an Knochenstrukturen wie die Fingerknöchel oder Mikrostrukturen wie Falten anpasst", so der Informatiker.

"iSkin" zu "SkinMarks" weiterentwickelt

Doch offenbar ist ihnen das Vorhaben geglückt: Gemeinsam mit Alex Olwal vom US-Konzern Google fanden Weigel und seine Kollegen die richtige Kombination von leitfähiger Tinte und Druckverfahren, um die Leiterbahnen und Elektroden so kompakt und so dünn wie möglich auf ein Tattoo-Papier zu drucken. Schließlich konnten die Forscher das Tattoo  dünner als ein Haar herstellen und damit ermöglichen, dass es sich über die Fingerknöchel legt und Falten erfasst. Gleichzeitig ist es aber auch so flexibel, dass es Stauchung und Streckung mitmacht.

"SkinMarks" nannten die Forscher ihre neue Entwicklung. Die e-Tattoos werden unter Verwendung von Wasser auf die Haut übertragen - nach wenigen Tagen lösen sie sich wieder ab. Im Labor benötigen die Wissenschaftler 30 bis 60 Minuten, um ein solches Tattoo zu drucken. "Das geht aber auch noch schneller. Wir sind davon überzeugt, dass in Zukunft jeder sein eigenes e-Tattoo in weniger als einer Minute auf einem handelsüblichen Drucker anfertigen kann", erklärt Co-Autor Jürgen Steimle.

Bedienung mit dem Zeigefinger und ein Muttermal mit Herz

Der besondere Vorteil des SkinMarks-Systems ist die Vertrautheit der Nutzer mit ihrem eigenen Körper, sagen die Forscher: "Wenn du den ersten Fingerknöchel deiner linken Hand drücken musst, weißt du ganz intuitiv, wo sich dieser befindet. Das gleiche gilt für die Innenseite eines Fingers", erklärt Weigel. Bei Tests des Systems klebten die Forscher auf die Innenseite des Zeigefingers von Probanden ein e-Tattoo, das über ein leitendes Kupferklebeband mit einem Mini-Computer verbunden war, der nah am Körper saß. War der Finger ausgestreckt, konnte der Träger mit einem anderen Finger über das Tattoo streichen, um einen Musikspieler lauter oder leiser zu stellen. War der Finger gekrümmt, wurden weitere Funktionen aktiviert: Drückte der Nutzer auf eines der drei Segmente des Tattoos, konnte er das aktuelle Lied stoppen oder weitere auswählen.

Im Rahmen der Tests zeichneten sich verschiedene Klassen von geeigneten Orientierungspunkten auf dem Körper ab, berichten die Entwickler. Sogar Muttermale eignen sich: Über den Leberfleck eines Probanden klebten sie ein herzförmiges Tattoo. Wird eine elektrische Spannung angelegt, leuchtet es blau auf. "Gekoppelt an die entsprechende Smartphone-App, könnte es aufleuchten, wenn eine nahestehende Person erreichbar ist. So kann man dann das Herz berühren und der Anruf wird eingeleitet", erklärt Steimle. Kurzum: In dem Konzept scheint einiges an Potenzial zu stecken.

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