Neue Studie: Revolutionäre Keramiksensoren für medizinische Anwendungen und Robotik mit sanftem Touch

BerlinKeramiken sind normalerweise dafür bekannt, hart zu sein, doch neue Forschungen ändern dies. Wissenschaftler von Empa unter der Leitung von Frank Clemens entwickeln flexible Sensoren aus Keramik. Diese innovativen Sensoren können Veränderungen wie Druck und Temperatur erfassen und sind somit nützlich für medizinische Geräte und die weiche Robotik.

Keramik sind in der Regel als harte und brüchige Materialien bekannt, die durch Erhitzen bei hohen Temperaturen hergestellt werden. Das Team von Clemens hat jedoch Keramikstücke mit dehnbaren Kunststoffmaterialien kombiniert, um das Material empfindlicher und flexibler zu machen. Diese neue Methode ermöglicht die Herstellung von Sensoren, deren elektrische Leitfähigkeit sich nur geringfügig verändert, wenn sie belastet werden.

Diese neuen Keramiken zeichnen sich durch bedeutende Merkmale aus, wie:

• Anpassungsfähigkeit: Sie lassen sich durch 3D-Druck in verschiedene Formen bringen.
• Selektivität: Forschern ist es gelungen, die Sensoren gezielt auf bestimmte Reize wie Druck oder Temperatur abzustimmen.
• Integration: Diese Sensoren werden bereits zur Verbesserung von Robotik- und Prothesentechnologien eingesetzt.

Flexible Keramiken spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung von Prothesen. Sie können in künstliche Hände integriert werden, um Berührungen zu spüren, die aufgewendete Kraft beim Greifen und die Temperatur von Objekten wahrzunehmen. Diese Technologie ermöglicht es Menschen mit Prothesen, ihr Leben durch bessere Kontrolle und Wahrnehmung zu verbessern.

Lesen Sie auch:

Heute · 01:02

Effiziente KI unterwegs: platzsparende Sprachmodelle für Mobilgeräte durch innovative Kompressionstechniken

Ein Team um Clemens hat in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich und der Universität Tokio einen Bio-Hybrid-Roboter entwickelt. Dieser Roboter besteht aus weicher Keramik und künstlichen Muskeln. Er verwendet körperverträgliche Sensoren, um Bewegungen zu erkennen. Diese Innovation könnte die sichere Interaktion zwischen Menschen und Robotern erheblich verbessern.

Intelligente weiche Keramiken könnten in verschiedenen Industrien von Nutzen sein. Da der Einsatz von Robotern zunimmt, wird es immer wichtiger, dass sie sicher im menschlichen Umfeld arbeiten können. Weiche Keramiken könnten helfen, dass Roboter sanft auf Berührungen reagieren, wodurch das Risiko von Unfällen in gemeinsam genutzten Räumen gesenkt wird.

Forscher arbeiten daran, die Empfindlichkeit und Anpassungsfähigkeit von weichen Keramiksensoren zu verbessern, indem sie neue keramische Materialien mit Kunststoffen kombinieren. In der Zukunft könnten Roboter noch vernetztere und intelligentere Systeme besitzen, dank der speziellen Eigenschaften von Keramiken, die nun flexibler und vielseitiger einsetzbar sind.