Schnittstelle für Robotersysteme Elektronische Haut erkennt Sprengstoffe, Pestizide, Nervengifte und Sars-CoV-2
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12. Juli 2023, 13:14 Uhr
Eine in den USA entwickelte elektronische Haut kann Sprengstoffe, Pestizide, Nervenkampfstoffe und Erreger wie Sars-Cov-2 erkennen. Die E-Haut ist die perfekte Schnittstelle für Robotersysteme für gefährliche Jobs.
Wissenschaftler in den USA haben eine elektronische Haut entwickelt, die nicht nur physikalische Parameter wie Druck oder Temperatur, sondern auch chemische und biologische Gefahren erkennt. Die weiche, mit Tintenstrahldruckern bedruckte E-Haut ist mit ihren Sensorbereichen in der Lage, Chemikalien wie den Sprengstoff TNT, verschiedene Pestizide, Nervenkampfstoffe oder Krankheitserreger wie Sars-CoV-2 zu erkennen.
E-Haut als Schnittstelle für M-Bot
Die speziellen Sensorbereiche der E-Haut werden dabei mithilfe eines skalierbaren Tintenstrahldruckverfahrens hergestellt. Dabei kommen speziell entwickelte Nanomaterial-Tinten zum Einsatz. Die massenproduzierbare elektronische Haut ist die Mensch-Maschine-Schnittstelle eines multimodalen Roboter-Sensoriksystems namens M-Bot. Das M-Bot-Sensorgerät dekodiert die vom menschlichen Körper gesammelten Oberflächensignale mit Hilfe von Algorithmen für die Fernsteuerung eines Roboters. Das System erkennt in gefährlichen Umgebungen Bedrohungen und teilt dies dem Benutzer mit.
Anwendung für verschiedene Bereiche
Die auf der elektronischen Haut basierende robotische Sensortechnologie kann auf verschiedenen Plattformen verwendet werden. Sie lässt sich leicht für zahlreiche Anwendungen umkonfigurieren, versichern ihre Entwickler in ihrer in "Science Robotics" erschienenen Studie. So testeten die Autoren Yu und Kollegen die Sensorfähigkeit ihres M-Bot-System in verschiedenen Szenarien. Dabei konnte ihre E-Haut sowohl den nitroaromatischen Sprengstoff TNT, ein Organophosphat-Pestizid-Nervengift sowie ein Sars-CoV-2-Protein korrekt identifizieren.
M-Boat spürt Chemikalien im Meer auf
In einem weiteren Test brachten die Autoren vier Sensoren am Boden eines kleinen Bootes an, das sie M-Boat nannten. Sie setzten das Gefährt in Süß- und Meerwasser ein, um zu sehen, ob das Gerät eine säurehaltige, ätzende Chemikalie aufspüren konnte. Sobald M-Boat die Chemikalie erkannt hatte, setzte es einen Algorithmus ein, um die autonome Bewegung des Bootes in Richtung der höchsten Konzentration der Chemikalie zu steuern. Dies zeigt nach Meinung der Autoren das Potential der Technologie, auch Umweltverschmutzungen nach Chemieunfällen im Meer aufzuspüren und beseitigen zu können.
Die vollständig gedruckte, interaktive multimodale Sensortechnologie M-Bot könnte nach Ansicht von Yu und Kollegen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung zukünftiger intelligenter Robotersysteme spielen.
(dn)
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