Wissenschaftlern der University of Washington ist es gelungen herkömmliches Papier wie etwa Toilettenpapier in tragbare smarte Sensoren zu verwandeln, die z. B. den Herzschlag, Fingerdruck oder das Blinzeln der Augenlider erfassen. Die Technologie, die derzeit nur als Laborexperiment existiert, verspricht eine neue Art von besonders leichten, flexiblen und billigen Sensoren mit zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten.
„Die große Innovation unserer Laborexperimente ist, dass man sie als Basis nutzen kann, um äußerst günstig Wearable-Sensoren aus Tissue-Papier herzustellen“, zitiert „Phys,org“ Jae-Hyun Chung, Associate Professor am Department of Mechanical Engineering, der als einer der leitenden Forscher der University of Washington am Projekt mitarbeitet.
Tissue-Papier entspricht einem herkömmlichen saugfähigen Hygienepapier aus Zellstoff, das im Allgemeingebrauch oft als Papiertaschentuch, Serviette oder auch Toilettenpapier in Verwendung ist. Chung und sein Team sind davon überzeugt, dass ihre kleinen Sensoren in der Praxis „eine Vielzahl von vielversprechenden Anwendungsmöglichkeiten“ bereithalten.
Zum Beispiel wären sie gut dafür einsetzbar, den Gang, die Bewegungen oder die Augen einer Person zu überwachen und so ihre Gehirnaktivitäten zu überwachen. Zudem könnte man Kindern mit speziellen Bedürfnissen auf diese Weise ersparen, für bestimmte Tests jedes Mal ins Krankenhaus fahren zu müssen. Auch ältere Menschen könnten dieses für Therapiezwecke verwenden, so die Forscher.
Leitfähigkeit dank Kohlenstoffnanoröhrchen
Um Toilettenpapier in einen Sensor zu verwandeln, haben die Forscher in ihren Versuchen im Labor das Ausgangsmaterial zunächst mit einer Flüssigkeit übergossen, die im Wesentlichen aus Wasser besteht, das mit Kohlenstoffnanoröhrchen angereichert worden ist. Die mikroskopisch kleinen röhrenförmigen Gebilde sorgen für eine gute elektronische Leitfähigkeit.
Anschließend wird die faserige Struktur des Papiers zerbrochen. „Jedes Stück Papier hat sowohl horizontale als auch vertikale Fasern. Wenn das Papier zerrissen wird, zeigt die Richtung des Risses dem Sensor an, was passiert ist. Will man damit etwa Augenbewegungen erfassen, reicht es, den Sensor auf den Lesebrillen einer Person anzubringen“, erläutert Chong.
