Wissenschaftler sagen: Sensoren auf der Grundlage von Rosenblättern könnten Wearables endlich dabei helfen, den Flüssigkeitshaushalt akkurat zu tracken
Der Durchbruch der Waseda University bei kontaktlosen Schweißsensoren könnte die Herstellung von Wearables in den kommenden Jahren verändern
Kerstin Findeisen
Schweißsensoren sind eine Wearable-Technologie, die auf dem Papier super klingt, in der Praxis aber eher enttäuscht.
Anstatt nur Schritte oder Herzschläge zu zählen, analysieren sie deinen Schweiß und geben dir Daten wie deinen Hydrationsgrad, Elektrolythaushalt und die Ermüdung deiner Muskeln. Theoretisch bedeutet das, dass du intelligentere Einblicke bekommst, wie dein Körper das Training wirklich verarbeitet.
Das Problem ist jedoch, dass die meisten aktuellen Schweiß-Tracker nicht wirklich gut funktionieren. Sie sind einfach unpraktisch, denn du musst sie mit Klebepads fest an die Haut kleben. Das ist oft unangenehm und kann deine Haut sogar reizen. Nicht ideal, wenn du so etwas bei einem langen Lauf oder im Fitnessstudio trägst.
Aber Wissenschaftler der Waseda University in Japan glauben, sie haben jetzt die Antwort gefunden – und die ist ziemlich seltsam, denn die Inspiration sind ... Rosenblätter.
Ein Schweißsensor, der deine Haut nie berührt
In einem neuen Forschungsartikel, der in Cyborg and Bionic Systems veröffentlicht wurde, hat das Wissenschaftler*innen-Team einen bio-inspirierten Schweißsensor vorgestellt. Er muss nicht direkt auf der Haut sitzen, liefert aber trotzdem stabile und genaue Messwerte.
Der Sensor sitzt dank seiner cleveren Oberfläche, die die einzigartige Mikrotextur von Rosenblättern nachahmt, scheinbar einige Millimeter über der Haut.
Die Wissenschaftler haben sich einen Trick der Natur abgeschaut, bei dem kleine Tropfen auf einem Rosenblatt haften bleiben und große einfach abperlen. So kann der Sensor an kleinen Schweißmengen festhalten, um stabile Messwerte zu erhalten. Sobald du aber mehr schwitzt, reinigt er sich selbst, indem er den überschüssigen Schweiß abfließen lässt.
Die Wissenschaftler*innen haben zwei Prototypen aus echten Rosenblättern als Vorlage genommen – einen mit feinen Falten von inneren Blütenblättern, den anderen mit winzigen Stacheln und „Inseln“ von äußeren. Beide wurden auf Membranen aus Kohlenstoffnanoröhren gelegt, die bei Labortrackern schon bekannt sind. Der wahre Unterschied liegt aber in der Textur der Blütenblätter.
Ein Diagramm, das zeigt, wie das Rosenblütendesign in Schweißsensoren verwendet werden könnte
Intelligenteres Tracking, keine klebrigen Pflaster
Um ihre Theorie zu testen, haben die Wissenschaftler*innen den Sensor auf Laufbändern ausprobiert. Sie hatten ihn in ein kleines, 3D-gedrucktes Wearable mit Mikrokanälen eingebaut, die Schweiß zum Sensor leiten, ohne dass er die Haut jemals berührt.
Dabei stellten sie fest, dass der Sensor die Natriumwerte – ein Indikator für Hydration und Muskelfunktion – sowohl in Phasen mit wenig als auch mit viel Schweiß zuverlässig verfolgen konnte.
Hinzu kommt, dass er super bequem ist. Es gibt keine klebrigen Pflaster, keine Hautreizungen und dank des selbstreinigenden Designs sind die Sensoren auch wiederverwendbar.
Natürlich ist es noch zu früh, um das endgültig zu beurteilen, aber das Spannende daran ist, dass die Forscher*innen behaupten, der gleiche Ansatz könnte auch in Smartwatch-Armbändern, Brustgurten oder sogar Prothesen und Exoskeletten funktionieren. So könnten sie Echtzeit-Daten über Hydration und Ermüdung an intelligentere Assistenzsysteme weitergeben.
