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Elektronik

Bleistiftstriche machen Papier zu Sensor

In seiner Einfachheit ist dieser Sensor kaum zu toppen: Ein mit Bleistift gemaltes Rechteck macht aus normalem Papier ein Messgerät.
Bleistift auf Papier

Simpler geht's kaum: Mit einem auf Druckerpapier gezeichneten, ausgefüllten Bleistift-Rechteck lässt sich ermessen, wie stark das Papier durchgebogen oder gedehnt wird. Das haben jetzt Wissenschaftler um Yue Zhang von der Naturwissenschaftlich-Technischen Universität in Peking demonstriert. Ihr "PoP-Ansatz" ("pen on paper") könnte dabei helfen, Materialien kostengünstig mit einem elektronischen Zusatznutzen zu versehen, wie dies beispielsweise derzeit bei "intelligenten" Textilien versucht wird.

Mit Hilfe zweier Batterien und dünner Anschlussdrähte, die sie mit Silberpaste anklebten, leiten Zhang und Team einen schwachen elektrischen Strom durch den Graphitstrich. Bei Dehnung oder Verbiegung treten ihrer Analyse zufolge Verschiebungen der mikroskopisch kleinen Graphitplättchen im Bleistiftabrieb auf, was den elektrischen Widerstand des Materials verändert. Über zehntausende Biegevorgänge hinweg lassen sich so verlässlich Biegewinkel und Dehnungskräfte ermitteln – teilweise sogar besser als mit vergleichbaren Verfahren (etwa auf Basis von Goldnanodrähten), berichten die Wissenschaftler.

Für ihren extrem kostengünstigen Sensor erwarten sie eine ganze Palette von Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Robotik: Für ihre Studie haben sie einen mit Bleistift bemalten Papierschnipsel an einem Handschuh befestigt und damit die Fingerbewegung erfasst. Auf diese Weise ließen sich auch Informationen zur Steuerung künstlicher Gliedmaßen gewinnen, so Zhang und Team.

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