Het Duitse woord “Fingerspitzengefühl” omschrijft goed het belang van de vingertoppen als tastorgaan. Een chirurg heeft gevoel in de vingers nodig om een operatie succesvol te laten verlopen, een biljarter om een carambole te maken en een klokkenmaker voor het gepriegel met minuscule moertjes en veertjes in een uurwerk.
Het is precisiewerk van specialisten, die als je het in kaart zou brengen, veel informatie kan opleveren voor het ontwikkelen van nieuwe technologieën. Bij het uitstervende beroep van klokkenmaker zou het bijvoorbeeld niet verkeerd zijn als er een databank bestond waarin beschreven staat hoe je een bepaald uurwerk moet repareren. De handelingen van een hersenchirurg kunnen dienen als lesmateriaal voor studenten.
De Technische Universiteit München en de Universiteit van Tokio hebben de handschoen opgepakt en hiervoor een nieuw soort sensor ontwikkeld die als een tweede huid op de vingertoppen wordt aangebracht. Het materiaal is zo dun dat een chirurg, fijnmechanicus of klokkenmaker er niks van voelt. Hij of zij kan dus ongestoord werken, terwijl de sensor alles vastgelegd voor de databank.
200 keer dunner dan een haar
De TU München: “Onze handen en vingers zijn een belangrijk instrument in onze dagelijkse omgang met objecten, andere mensen en de directe omgeving. Als we uitvinden hoe de tastzin precies werkt en die gegevens vastleggen dan kan dat van groot belang zijn voor onderzoeksgebieden in de geneeskunde, sport, neurowetenschappen of zelfs voor het aanleren van vaardigheden waarbij gevoel een grote rol speelt.”
Een van de randvoorwaarde voor de sensor was dat de mensen er geen last van hebben. Hiervoor heeft een team rondom de professoren David Franklin en Takao Someya een zogenoemde nanomesh-sensor ontwikkeld.
Franklin: “Deze bestaat uit vier ultradunne lagen die perfect geschikt zijn voor het meten van de menselijke tastzin.” De belangrijkste bestandsdelen voor de vier lagen zijn volgens hem polyurethaan-nanovezels, goud en polyvinylalcohol-nanovezels.
“De nanomesh-lagen worden gemaakt in een zogenoemde elektrospin proces,” zegt Someya. Daarbij worden feitelijk hele dunne nanodraden gesponnen. “De polyurethaan-nanovezels zijn tussen de 200 en 400 nanometer dun. Dat is tweehonderd keer dunner dan een mensenhaar.”
Goud voor de elektrische geleiding
De twee gouden lagen in de sensor vormen de elektrische component, verantwoordelijk voor het overbrengen van de data naar een computer.
Volgens Franklin en Someya is het de eerste vingersensor in de wereld. Hij is uitgetest op 18 personen die allemaal aangaven geen enkele last te hebben van de sensors. Positief was verder dat de sensors zeer stabiel waren en dus niet snel vervangen hoefden te worden.
Bekijk ook ons archief over sensoren.
