Roboter mit besserem Tastsinn
Der Tastsinn sagt uns, ob etwas rutschig, rau oder fusselig ist, ermöglicht Sehbehinderten das Lesen und ist für zahlreiche tägliche Aufgaben unbedingt erforderlich. Sie ist außerdem ein wesentlicher Bestandteil der emotionalen Reaktion bei einem sanften Streicheln, einer herzlichen Umarmung oder beim Einkuscheln in eine weiche Decke. Europäische Wissenschaftler führten eine multidisziplinäre Untersuchung zu der Frage durch, wie der menschliche Körper Berührung wahrnimmt. Dabei lag der Fokus auf Nanobiosensoren mit Gewebe-Engineering. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts NANOBIOTOUCH befasste sich das Team mit der affektiven (auf eine emotionale Reaktion bezogenen) Berührung durch die Fingerkuppe des Menschen. Hierfür nutzten sie zahlreiche fortschrittliche experimentelle Methoden, für die eigens eine dynamische Plattform für taktile Stimulation und Temperaturkontrolle entwickelt werden musste. Mithilfe der Protokolle erhielten die Forscher biophysikalische und psychophysische Daten zu allen Ebenen der Reaktion des menschlichen Körpers auf die Berührungen verschiedener Texturen. Sie gewannen wichtige Erkenntnisse aus der Mikroneurographie einzelner Berührungsrezeptoren auf ihrem Weg von der Fingerkuppe bis hin zur emotionalen Erfassung der Berührung. Die Experimente berücksichtigten verschiedene Ebenen gleichzeitig - zum Beispiel die Nerventätigkeit bei der Wahrnehmung durch direkte elektrische Stimulation von sensorischen Neuronen und die anschließende Empfindung der Probanden. Sorgfältig und umfassend entwickelte das Team ein tieferes Verständnis der neurologischen Codierungsmechanismen von taktilen Informationen, modellierte diese in biologischen und künstlichen Systemen und entwickelte einen biomimetischen Roboterfinger, der erfassen und bewerten kann, wie sich ein Objekt anfühlt. Zu den zurzeit allseits beliebten Hybriden entwickelte NANOBIOTOUCH seine eigene Version durch die Integration von echten neuronalen Zellen in einen biohybriden Berührungssensor. Die Ergebnisse von NANOBIOTOUCH wurden durch zahlreiche Publikationen und Konferenzbeiträge verbreitet und führten zu einigen Patenten. Sie können unter anderem für die Verbesserung der Lebensqualität von Personen mit taktilen und visuellen Einschränkungen sowie für Roboter bei der Herstellung von Textilien und Cremes sowie beim Markenschutz Verwendung finden. Die kommerzielle Nutzung würde voraussichtlich einen sehr großen Markt finden und wichtige Vorteile für Hersteller und Endanwender bringen.
Schlüsselbegriffe
Tastsinn, biomimetisch, Roboterfinger, Gewebe-Engineering, Nanobiosensoren, affektive Berührung
