Sensorik: US-Forscher bauen elektronische Schnurrhaare

US-Forscher haben Sensoren gebaut, die den Schnurrhaaren von Katzen nachempfunden sind. Sie sollen viel empfindlicher sein als bisherige Berührungssensoren.

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Anordnung von E-Schnurrhaaren: empfindlicher als heutige Drucksensoren
Anordnung von E-Schnurrhaaren: empfindlicher als heutige Drucksensoren (Bild: Berkeley Lab)

US-Wissenschaftler haben lange, dünne Sensoren geschaffen, die auf Berührungen reagieren. Sie funktionieren ähnlich wie die Schnurrhaare von Katzen oder Ratten. Roboter könnten künftig damit ausgestattet werden.

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Die Sensoren bestehen aus dünnen, elastischen Fasern, die mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Silber-Nanopartikeln beschichtet sind. Mit den Kohlenstoff-Nanoröhrchen schufen sie eine sehr elastische, leitfähige Matrix. Darüber liegt eine dünne Schicht aus Silber-Nanopartikeln, die der Matrix ein sehr hohes Ansprechvermögen auf Berührungen verleihen. Über das Verhältnis von Kohlenstoff- und Silberteilchen ließen sich Leitfähigkeit und Empfindlichkeit regeln, erklärt Projektleiter Ali Javey.

Druck eines Geldscheins

Die elektronischen Schnurrhaare seien empfindlich genug, um einen Druck von 1 Pascal (Pa) zu erfassen. Zum Vergleich: Der normale Luftdruck in Meeresspiegelhöhe beträgt 101.325 Pa. 1 Pa entspreche in etwa dem Druck, den ein Geldschein auf eine Unterlage ausübe, verdeutlichen die Forscher vom Lawrence Berkeley National Laboratory und der Universität von Kalifornien in Berkeley.

Die Empfindlichkeit sei "mehr als zehnmal höher als die bisheriger kapazitiver oder resistiver Drucksensoren", schreiben sie in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

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Javey und seine Kollegen haben eine Anordnung aus sieben dieser E-Schnurrhaare gebaut, um das Konzept zu testen. Damit konnten sie zwei- und dreidimensionale Karten von Windströmungen erstellen. Die Sensoren könnten in Zukunft für die Vermessung von Vorgängen in der Umwelt eingesetzt werden. Andere mögliche Anwendungen sehen die Forscher in der Robotik oder als Mensch-Maschine-Schnittstelle.

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