Selbstdesignte Tattoos als modische Technologie

Hast du dir jemals gewünscht, dass dein temporäres Tattoo mehr als nur ein künstlerisches Statement sein könnte? Forscher haben eine neue Art Tattoo entwickelt (Selbstdesignte Tattoos), das Berührungen, wie z.B. ein Finger-Tippen oder Streichen wahrnehmen kann. Der Sinn dahinter? Man kann damit elektronische Geräte drahtlos steuern. Das ist ein Teil einer Reihe von Nachrichten über Technologie und Innovation, die mit großzügiger Unterstützung der Lemelson Foundation ermöglicht wird.

Tragbare Elektronik ist nicht neu. Gesundheitsmonitore, die auf der Haut angebracht werden, können zur Überwachung der Herzfrequenz, des Blutzuckerspiegels und anderer Körpermerkmale verwendet werden. Diese Monitore sind dünn und auch dehnbar, was verhindert, dass sie abfallen, wenn unsere Haut sich dehnt. Aber sie sind nicht schön. Und sie neigen dazu, ziemlich teuer zu sein, aufgrund der Materialien, aus denen sie hergestellt werden.

Drei Informatiker vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge wollten das ändern. Eine von ihnen, Cindy Kao, ist auch Künstlerin. Sie stellte sich Tattoos vor, die nicht nur funktional, sondern auch modisch und erschwinglich sind.

Um diese zu erfinden, schloss sie sich mit ihren MIT-Kollegen Andres Calvo und Chris Schmandt und mit den Forschern von Microsoft Research in Redmond, Wash, zusammen. Ihr erster Schritt war es, ein hautverträgliches Material zu finden, das Elektrizität leitet. Ihre Lösung war eine Blattgoldimitation. Dieses dünne (etwa ein Mikrometer dicke) Blech ist eigentlich kein Gold. Es ist hauptsächlich Kupfer. Es leitet Elektrizität gut und die meisten Kunstgeschäfte verkaufen es. Das war wichtig für Kao, die wollte, dass die Leute ihre eigenen Tattoos entwerfen und herstellen können.

Als nächstes entwickelte das MIT-Trio den Prozess, um diese Tattoos zu erstellen. Sie schnitten ein Design aus einer dünnen Vinylplatte. Das wurde ihre Schablone. Dann klebten sie mehrere Schichten Blattgold auf Tätowierpapier und benutzten die Schablone als Leitfaden. (Tätowierungspapier hat einen speziellen Kleber, der das Blattgold auf der Haut hält.) Der letzte Schritt war, eine obere Schicht Tätowierungspapier hinzuzufügen. Das glitzernde Produkt war dann bereit, mit Wasser auf die Haut aufgetragen zu werden, wie bei einem normalen temporären Tattoo. Damit diese Modeaccessoires mit der Elektronik “kommunizieren” können, haben die Forscher ein Kommunikationsgerät hinzugefügt.  Ein Bluetooth-Gerät nutzt Funkwellen, um Informationen zwischen zwei Geräten auszutauschen, die bis zu 100 Meter voneinander entfernt sind. Bluetooth ermöglicht es dem Smartphone eines Benutzers, mit dem Autoradio oder den drahtlosen Kopfhörern zu kommunizieren.

Eine weitere Option: das Hinzufügen eines „Near-field-communication-tags“. Diese Tags erzeugen ein kleines Magnetfeld, um Informationen zwischen zwei Geräten auszutauschen. Aber dieser Austausch funktioniert nur über sehr kurze Entfernungen – nicht mehr als 4 Zentimeter. Mit dieser Technologie können einige Smartphones über kurze Entfernung kommunizieren. Sie ermöglicht es auch, im Laden zu bezahlen, indem man das Telefon gegen ein Bezahlgerät hält.

Kao fügte den Tattoos diese Fernbedienungsfunktion hinzu, indem sie ein kleines Loch in das Tätowierpapier schnitt. (Das tat sie, bevor die Tätowierung auf die Haut aufgetragen wurde.) Für Tattoos, die Bluetooth verwenden, schob sie die Enden zweier kleiner Drähte hinein. Ein Ende jedes Drahtes berührte das Blattgold. Das andere Ende war mit einem Bluetooth-Gerät verbunden, das die Träger unter ihrer Kleidung verstecken konnten. Auf die gleiche Weise wurden Near-field-communication-tags hinzugefügt. Aber diese Tags sind drahtlos. Kao fügte beide Enden der Tags in das Blattgolddesign ein und schuf so einen elektronischen Schaltkreis.

Wie funktionieren diese neuen selbstdesignte Tattoos?

Das MIT-Team hat Leute rekrutiert, um die neuen Tattoos auszuprobieren, die sie DuoSkin nennen. Um die Haltbarkeit zu testen, trugen 10 Personen während eines normalen 8-Stunden-Arbeits- oder Schultages ein Tattoo auf dem Arm. Außerdem trugen sie einen Streifen Kupferband und ein Stück elektrisch leitenden Faden. Am Ende des Tages waren die Fäden und das Band von vielen Testern abgefallen. Nur die Tätowierungen waren noch an den Armen aller 10 Leute.

Das Team testete die Bluetooth-Technologie, indem die Träger einen Musikplayer mit ihren Tattoos steuern mussten. Die Tattoos hatten eingebaute Knöpfe, Schieberegler oder Touchpads. Die Benutzer konnten Lieder ändern und die Lautstärke mit einem Fingertipp oder Streichen einstellen. Die Forscher testeten auch die Fähigkeit von Tattoos, mit Smartphones durch die near-field-communication zu “kommunizieren”. Telefone, die auf 1,4 Zentimeter an das Tattoo herangeführt wurden, nahmen die Frequenz des Tags auf.

Die selbstdesignte Tattoos sind “ein wichtiger Schritt in Richtung einer breiteren Akzeptanz der elektronischen Hauttechnologie”, sagt Yael Hanein. Die Elektroingenieurin arbeitet an der Universität Tel Aviv in Israel. Die neuen Designs zeigen, dass Wearable Tech sowohl attraktiv als auch preiswert sein kann. Und das führt die Technologie “über die medizinische Anwendung hinaus zu einer breiteren Nutzung durch den Verbraucher”, sagt sie.

Eines Tages könnten solche anpassbaren Modeaccessoires die Geräte steuern, die für alles von der Medizin bis hin zu Kommunikation und Unterhaltung verwendet werden.