Forscher aus Schweden haben ein Verfahren entwickelt, um Elektroden in Form von leitfähigen Polymeren direkt auf biologischem Gewebe herzustellen. Statt gefährlicher Lösungsmittel oder hochenergetischer Laser kommt dabei lediglich sichtbares Licht zum Einsatz.
Neue Forschungsergebnisse aus Schweden legen nahe, dass sich Licht verwenden lässt, um Elektroden aus leitendem Plastik zu formen. Durch die Verwendung von ungiftigen Stoffen sei ein Einsatz auf nahezu allen Oberflächen möglich. Es soll sogar möglich sein, Elektroden in Form von leitfähigen Polymeren direkt auf der menschlichen Haut herzustellen.
Studienautor Professor Xenofon Strakosas betont, dass durch den Ansatz die Herstellung von elektronischen Komponenten ohne komplizierte Geräte möglich ist. Die Forscher arbeiten bereits seit einiger Zeit an Lösungen aus leitendem Plastik – sogenannten konjugierten Polymeren –, die die gleiche Leitfähigkeit wie Metall aufweisen.
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Elektroden auf der Haut: Ungiftige Polymere als Basis
Üblicherweise bestehen Polymere aus langen Kohlenwasserstoff-Ketten, wobei jede sich wiederholende Einheit als Monomer bezeichnet wird. In einem Prozess namens Polymerisation verbinden sich mehrere Monomere zu einem Polymer.
Bisher ist dieser Prozess auf giftige Stoffe angewiesen. Das schränkte den Einsatz in sensiblen Bereichen wie der Medizin massiv ein. Die Forscher entwickelten deshalb einen Ansatz, der diesen Prozess lediglich unter sichtbarem Licht möglich macht.
Die Grundlage bilden spezielle wasserlösliche Monomere, die im Labor geschaffen wurden. In der Praxis wird die Flüssigkeit mit den Monomeren auf einer beliebigen Oberfläche aufgetragen – etwa Glas oder eben der menschlichen Haut. Ein Laser oder eine haushaltsübliche LED-Lampe malen dann die klassischen Leiterbahnen auf den Stoff.
Intelligente Textilien und Datenautobahnen auf der Haut
Überreste können anschließend einfach weggewischt werden. Zurück bleiben lediglich die frisch aufgedruckten Leiterbahnen. In einem Experiment druckten die Forscher solche Elektroden auf Mäuse. Im Vergleich zu klassischen EEG-Elektroden zeigten die aufgedruckten Bahnen ein deutliches Bild der Gehirnaktivität.
In Zukunft könnte der Ansatz Datenautobahnen auf der Haut oder sogar Klamotten ermöglichen, um flexibel Informationen austauschen zu können. Die Forscher hoffen, langfristig die Sicherheit von Geräten und Systemen nachhaltig zu verbessern.
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