Mit Vibration zu mehr Fingerspitzengefühl
Neuartiger Handschuh verleiht seinem Träger übermenschlichen Tastsinn
Zwei US-Forscher haben einen Handschuh entwickelt, der Schwingungen seitlich auf die Fingerspitze des Zeigefingers überträgt und dadurch die Sinneswahrnehmung schärft. Testpersonen erfassten dadurch Strukturen beim Tasten wesentlich genauer als ohne diese technische Unterstützung. Das System könnte zukünftig Menschen helfen, die viel Fingerspitzengefühl in ihrem Beruf benötigen oder es durch Erkrankungen verloren haben, sagen die Entwickler Minoru Shinohara und Jun Ueda vom Georgia Institute of Technology in Atlanta.
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Die Art der Vibration, die zu der Sensibilisierung führt, wird als „Weißes Rauschen“ oder auch „stochastische Resonanz“ bezeichnet. Die Schwingungen sind dabei nicht gleichmäßig, sondern unterliegen zufälligen Schwankungen innerhalb eines bestimmten Bereichs. Auch bei den Schwingungsmustern von Licht oder Schall sprechen Experten von Weißem Rauschen. Frühere Studien haben bereits gezeigt, dass Hör-, Seh- und auch Tast-Eindrücke vor dem Hintergrund dieses Schwingungssystems geschärft werden. Minoru und Ueda haben nun erstmals ein tragbares System entwickelt, das dieses Phänomen nutzbar macht.
Der Tast-Handschuh besitzt seitlich am Zeigefinger einen sogenannten Aktuator - ein Bauteil, das elektronische Signale in mechanische Bewegung umsetzt. Wenn der Träger etwas berührt, springt der Aktuator automatisch an und überträgt die hochfrequenten Vibrationen auf die Kuppe des Fingers, die nicht vom Handschuhmaterial bedeckt ist. Die Vibration ist dabei so gering, dass sie kaum bewusst wahrgenommen wird.
Zehn Probanden haben den Handschuh bisher ausprobiert. In verschiedenen Experimenten testeten Minoru und Ueda dabei die Veränderung des Fingerspitzengefühls. Die Teilnehmer sollten beispielsweise verschiedene Texturen von Sandpapier unterscheiden oder im sogenannten Zwei-Punkt-Test ihre Sensibilität beweisen. Dabei wird der Abstand zwischen zwei Nadelspitzen ständig verkleinert, bis der Tastende sie nicht mehr als zwei Punkte wahrnimmt, sondern nur noch als einen. Die Auswertung der Testreihen ergab, dass die Probanden bei allen Aufgaben bessere Sinnesleistungen zeigten, wenn die mechanische Vibration zugeschaltet wurde.
Die Forscher wollen nun in weiteren Versuchen die Vibrationsstärke ermitteln, die eine optimale Empfindlichkeit vermittelt. Außerdem arbeiten sie an der technischen Weiterentwicklung des Handschuhs, um die Schwingungsübertragung auf die Fingerkuppe zu verbessern. "Diese Forschung könnte zur Entwicklung neuartiger orthopädischer Hilfsmittel führen, durch die Menschen mit Nervenschäden wieder besser tasten können“, sagt Ueda. Ebenso könnten entsprechende Geräte beispielsweise den Tastsinn eines Juweliers schärfen, sind die Forscher überzeugt.
Mitteilung des "Georgia Institute of Technology Research"
wissenschaft.de - Martin Vieweg
