Mensch-Computer-Interaktion: Elektronische Tattoos

Infor­ma­ti­ker der Saar-Uni­ver­si­tät und des US-Kon­zerns Goog­le geben Fal­ten, Knö­cheln und Mut­ter­ma­len eine völ­lig neue Bedeu­tung. Ähn­lich wie Kau­gum­mi-Tat­toos für Kin­der tra­gen die For­scher ultra­dün­ne, elek­tro­ni­sche Tat­toos an den mar­kan­ten Kör­per­stel­len auf.

Die Nut­zer kön­nen die­se berüh­ren, quet­schen und zie­hen, um so intui­tiv mobi­le End­ge­rä­te wie einen Musik­spie­ler zu steu­ern oder ein­fach Sym­bo­le auf­leuch­ten zu las­sen. Der Vor­teil: Die Kör­per­stel­len sind so ver­traut, dass die ein­zel­nen Steu­er­ele­men­te sogar mit geschlos­se­nen Augen bedient wer­den kön­nen. Zusätz­lich ermög­li­chen sie eine völ­lig neue Art der Inter­ak­ti­on und lie­fern auch auf eine natür­li­che Art und Wei­se Bedien­hin­wei­se.

Dass sich der mensch­li­che Kör­per vor­treff­lich als berüh­rungs­emp­find­li­che Ein­ga­be­flä­che für mobi­le Gerä­te ein­set­zen lässt, hat­ten die Saar­brü­cker Infor­ma­ti­ker bereits 2015 bewie­sen. Zusam­men mit For­scher der US-ame­ri­ka­ni­schen Car­ne­gie-Mel­lon-Uni­ver­si­ty hat­ten sie aus fle­xi­blen Sili­kon und leit­fä­hi­gen Elek­tro­sen­so­ren „iSkin“, berüh­rungs­emp­find­li­che Sti­cker, für die Haut ent­wi­ckelt. Auf den Unter­arm geklebt und mit dem Smart­pho­ne ver­bun­den, konn­te man so durch das Drü­cken des Sti­ckers einen Anruf ent­ge­gen­neh­men oder die Laut­stär­ke des gera­de lau­fen­den Lie­des regeln. Die­ses Ver­fah­ren eig­ne­te sich jedoch nur für bestimm­te Kör­per­stel­len, da es eine rela­tiv ebe­ne Flä­che vor­aus­setz­te. Zudem waren die Sti­cker ver­gleichs­wei­se groß.

Wir wol­len an Kör­per­stel­len gehen, wo zuvor kei­ne Inter­ak­ti­on mög­lich war. Aber Elek­tro­nik prä­zi­se auf der Haut zu plat­zie­ren und dann noch so, dass sie sich an Kno­chen­struk­tu­ren wie die Fin­ger­knö­chel oder Mikro­struk­tu­ren wie Fal­ten anpasst, ist sehr kom­pli­ziert“, erklärt Mar­tin Wei­gel, Dok­to­rand bei Jür­gen Steim­le, Pro­fes­sor für Mensch-Com­pu­ter-Inter­ak­ti­on an der Uni­ver­si­tät des Saar­lan­des. Den For­schern war jedoch auch klar: Für die Nut­zer wür­de es sich loh­nen. „Wenn du den ers­ten Fin­ger­knö­chel dei­ner lin­ken Hand drü­cken musst, weißt du ganz intui­tiv, wo sich die­ser befin­det. Das glei­che gilt für die Innen­sei­te dei­nes Zei­ge­fin­gers“, führt Wei­gel wei­ter aus.

Gemein­sam mit Alex Olwal von Goog­le tüf­tel­ten Wei­gel, sein Kol­le­ge Adit­ya Shek­har Nitta­la und Pro­fes­sor Jür­gen Steim­le an der rich­ti­gen Kom­bi­na­ti­on von leit­fä­hi­ger Tin­te und Druck­ver­fah­ren, um die Lei­ter­bah­nen und Elek­tro­den so kom­pakt und so dünn wie mög­lich auf das tem­po­rä­re Tat­too-Papier zu dru­cken. Nach etli­chen Tests gelang schließ­lich der Durch­bruch. Ein leit­fä­hi­ger Kunst­stoff namens PEDOT:PSS war die Lösung. Mit ihm konn­ten die For­scher das Tat­too so noch dün­ner als ein Haar dru­cken und damit sicher­stel­len, dass es sich sowohl über die Fin­ger­knö­chel legt, Fal­ten erfasst, gleich­zei­tig aber auch so fle­xi­bel ist, dass es auch Stau­chung und Stre­ckung aus­hält.

Die For­scher nen­nen die elek­tro­ni­schen Tat­toos Skin­Marks. Mit Was­ser wer­den sie auf die Haut über­tra­gen, nach weni­gen Tagen lösen sie sich wie­der ab. Im Labor brau­chen die Wis­sen­schaft­ler ledig­lich 30 bis 60 Minu­ten, um ein sol­ches Tat­too zu dru­cken. „Das geht 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 Pro­fes­sor Jür­gen Steim­le.

Mit den Pro­to­ty­pen tes­te­ten die For­scher auch neue Ein­ga­be­for­men. Das jewei­li­ge e-Tat­too war dabei über ein lei­ten­des Kup­fer­kle­be­band mit einem Mini-Com­pu­ter der Mar­ke Ardui­no ver­bun­den, der nah am Kör­per sitzt. So kleb­ten sie bei­spiels­wei­se ein e-Tat­too auf die Innen­sei­te des Zei­ge­fin­gers. Ist er aus­ge­streckt, konn­te der Trä­ger mit einem ande­ren Fin­ger über das Tat­too strei­chen, um einen Musik­spie­ler lau­ter oder lei­ser zu stel­len. Ist der Fin­ger gekrümmt, drück­te man auf eines der drei Seg­men­te, um das aktu­el­le Lied zu stop­pen oder das nächs­te oder vor­he­ri­ge aus­zu­wäh­len.

Wäh­rend ihrer Ver­su­che iden­ti­fi­zier­ten die Wis­sen­schaft­ler vier Klas­sen von geeig­ne­ten Ori­en­tie­rungs­punk­ten auf dem Kör­per. Dabei nutz­ten sie auch die Anhäu­fung pig­ment­bil­den­der Zel­len aus. 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 die nahe­ste­hen­de Per­son ver­füg­bar ist“, erklärt Steim­le die Anwen­dung und fügt hin­zu: „Man berührt das Herz und der Anruf beginnt.“

Quelle
Universität des Saarlandes
Mehr anzeigen
Anzeige

Verwandte Artikel

Close