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Bionik: Spinnen inspirieren zu raffiniertem Vibrationssensor

Spinnen können feinste Vibrationen aufnehmen, mit einem Organ, dessen Aufbau ein Forscherteam jetzt technisch nutzbar gemacht hat.

Viele Spinnentiere verfügen an ihren Beinen über ein besonderes Sinnesorgan, das im Wesentlichen aus Spalten mit Nervenanschluss besteht. Vibrationen öffnen und schließen die Spalten und ein Nervensignal wird erzeugt. Von diesem Prinzip haben sich nun koreanische Forscher inspirieren lassen. Ihren fingernagelgroßen, flexiblen Sensor befestigten sie zum Beispiel am Hals von Probanden und konnten so deren Sprache besser aufzeichnen als mit einem dort platzierten Mikrophon – zumindest wenn gleichzeitig auch Umgebungsgeräusche auftraten.

Der Trick des Teams um Man Soo Choi von der Seoul National University besteht darin, eine leitfähige Schicht, in diesem Fall aus Platin, auf einer Kunststoffoberfläche aufzubringen und das Metall so anzubrechen, dass es von hauchfeinen Rissen durchädert wird. Bei einer Biegung, wie sie bei Vibrationen auftritt, vergrößert sich die Lücke zwischen den beiden Kanten eines Risses und ihre Kontaktfläche schrumpft. Dadurch wächst der Widerstand, den ein Strom erfährt, der durch das Platin geleitet wird – aus den Schwankungen des Widerstands lässt sich so auf die Dehnung und dadurch auf die Vibration zurückschließen.

Tests zeigen, dass die Vorrichtung noch allerfeinste Vibrationen detektieren kann. Das und ihre geringe Größe lassen eine technische Nutzung in naher Zukunft plausibel erscheinen. Anwendungsideen gäbe es genügend, so Man Soo Choi und Kollegen. Das Gerät ließe sich als Mikrophon einsetzen, aber auch beispielsweise als miniaturisierter Pulsmesser. Durch Anpassung von Form und Größe der Risse könnte man den Sensor für ein jeweiliges Aufgabengebiet maßschneidern, erklären die Forscher.

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