Filmszene - Minority Report  - Tom Cruise
Tom Cruise braucht im Film Minority Report noch Handschuhe, um den Computer zu steuern. Dresdner Forscher schaffen das mit einer künstlichen Haut. Bildrechte: imago/Prod.DB

Elektronische Haut Die eigene Hand als Kompass

Kennen Sie den Film Minority Report? Tom Cruise als Cop der Zukunft, der mit seinen Händen in der Luft Daten aus einem Computer abruft. Dafür streift er sich nur eine Art Minihandschuh über Daumen, Zeige- und Mittelfinger. Mit der Hand einen Computer steuern, das geht jetzt mit einer Entwicklung aus Dresden. Und die elektronische Haut kann noch mehr, sie verleiht uns einen Magnetsinn.

Filmszene - Minority Report  - Tom Cruise
Tom Cruise braucht im Film Minority Report noch Handschuhe, um den Computer zu steuern. Dresdner Forscher schaffen das mit einer künstlichen Haut. Bildrechte: imago/Prod.DB

Immer wissen, wo Norden ist. Für viele Vögel ist das ganz normal. Sie haben den Magnetsinn eingebaut. Wir Menschen kriegen das nicht hin, außer mit Hilfsmitteln. Und so ein "Hilfsmittel“ haben Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) entwickelt: einen elektronischen Magnetsensor, der so empfindlich ist, dass er allein über die Interaktion mit dem Erdmagnetfeld die Bewegungen eines Körpers im Raum bestimmen kann.

Das Team um Dr. Denys Makarov arbeitet schon länger an Gestenteuerung mit Sensoren auf der Haut. Bisher waren dafür jedoch z.B. Magneten nötig, die das Signal der Hand auffingen. Mit dem neuen Sensor, der in einer hauchdünnen Polymerfolie steckt, werden solche Hilfsmittel überflüssig.

Indem sie die Position eines Körpers, beispielsweise einer Hand, in Verbindung zum Erdmagnetfeld setzen, können unsere Sensoren die Bewegungen aufzeichnen, was es uns erlaubt, sie zu digitalisieren und in die virtuelle Welt zu übertragen.

Gilbert Santiago Cañón Bermúdez, HZDR
Illustration
Eine hauchdünne Folie auf dem Mittelfinger reicht, um den Panda im Computer zu bewegen. Bildrechte: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)

Dabei machen sich die Forscher ein besonderes Metall – Permalloy, eine Legierung aus 80 Prozent Nickel und 20 Prozent Eisen – und den  sogenannten anisotropen magnetoresistiven Effekt zunutze, so Santiago Cañón Bermúdez in einer Mitteilung des HZDR:  "Das heißt, dass sich, abhängig von der Orientierung zu einem äußeren Magnetfeld, der elektrische Widerstand dieser Schichten ändert.“ Dreht man also den Sensor, ändert sich der Strom und damit lässt sich die Lage bestimmen. Ein Kompass!

Doch die Forscher gingen noch weiter. Sie haben das Prinzip auf eine virtuelle Computeranwendung übertragen. In ihrem Fall Panda3D, eine Software für die Produktion von Computerspielen. Offenbar mit Erfolg.

Die Detektion des Magnetfelds aus der realen Welt ließ sich direkt in den virtuellen Bereich übersetzen.

Denys Makarov, HZDR

Befand sich die Hand auf der linken Seite, also im magnetischen Norden, so die Forscher, setzte sich der Panda in der virtuellen Welt dorthin in Bewegung. Schwenkte sie aber in die entgegengesetzte Richtung, machte auch das Tier eine Kehrtwende. Neben diesen Anwendungen in der virtuellen Welt sehen die Forscher bei ihrer elektronischen Haut auch großes Potential in der Erforschung des Menschen. "Damit ließen sich zum Beispiel genauer die Effekte eines Magnetsinnes auf Menschen untersuchen, ohne auf umständliche experimentelle Installationen, die oft die Resultate verzerren, zurückgreifen zu müssen", so Gilbert Santiago Cañón Bermúdez.

Die Studie mit den Forschungsergebnissen wurde jetzt in Nature veröffentlicht.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL Radio | 15. November 2018 | 08:50 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 16. November 2018, 11:51 Uhr