Biokompatible Wearables – Wie Mensch und Technik temporär verschmelzen

Ob Armbänder, Smartwatches, Ringe oder Head Mounted Displays – Wearable Technologies besaßen bislang die Gestalt eines externen Gerätes oder Devices. Dieses Paradigma wird von Forschern und Start-ups nun hinterfragt.

Ist es möglich, biokompatible Wearables zu entwickeln, die wie eine zweite Haut unmittelbar und direkt am Körper getragen werden? Ist es möglich, Technologien zu entwerfen, die so wahrgenommen werden, als seien sie etwas körpereigenes Biologisches und zeitgleich etwas körperfremdes Technisches? Ist es möglich Materialien herzustellen, die so verträglich sind, dass sie permanent am Körper getragen werden können und bei Bedarf dennoch abzulegen sind?

Die Pioniere der Biocompatibles

An der University of Illinois gehen Forscher diesen Fragen nach und haben ein biokompatibles Wearable entwickelt, dass der Form eines Pflasters nachempfunden wurde. Es ist nur wenige Millimeter dünn und wird direkt auf der Haut getragen. Per Smartphone ist es in der Lage, die Herzfrequenz sowie die Sonnenexposition zu überwachen. Es benötigt keine Batterie, sondern nutzt stattdessen über den in mobile Geräte integrierten NFC-Chip Radiowellen als Energiequelle.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt das Projekt „Duo Skin“ vom Massachusetts Institute of Technology gemeinsam mit Microsoft Research. Das Ziel besteht darin, ein biokompatibles Wearable zu entwickeln, das eher einem temporären Tattoo gleicht. Es ist aus günstigem Blattgold und -silber gefertigt und haftet auf der Haut. Mit Hilfe des Tattoos sollen sich zukünftig Smartphones steuern lassen oder Informationen wie auf einem Display dargestellt werden.

Die totale Verschmelzung von Mensch und Technik

Galt als nächster Evolutionsschritt der Wearable Technologies die vollkommene Konvergenz von Mensch und Technologie in Form von Wetware, E-Pillen oder Nanorobotern, entsteht mit den biokompatiblen Technologien ein neuer Hybridansatz. Technologie muss nicht wie ein NFC-Chip unter die Haut gespritzt werden, sondern kann bequem und permanent auf der Haut getragen werden. Wir müssen nicht zu Cyborgs werden, um die Vorzüge der Technologien in direkter Körpernähe zu nutzen. Das Gute darin ist: Wir sind frei die Technologien jederzeit abzulegen.

NFC-Sticker als Schlüssel

NFC-Sticker, der als unsichtbarer Schlüssel fungiert; Bild: mc10inc.com

Selbst Bodyhacker wie Tim Cannon von Grindhouse Wetware berichten kritisch über Technologien, die im Körperinneren getragen werden. Cannon hatte sich ein Implantat namens Circadia im Selbstversuch einsetzen lassen. Das Implantat war in der Lage, die Körpertemperatur zu messen und kabellos an ein Smartphone zu übertragen. Ein induktives Ladeverfahren versorgte die Akkus des Implantats mit Energie. Nach 90 Tagen wurde es wieder entfernt.

“Klar ich hatte eine Scheißangst. Ich bin oft in der Nacht aufgewacht, schweißnass. Geweint habe ich und war verzweifelt: ich dachte, das Ding vergiftet mich von innen. Sein Metall. Bestimmt laufen die Batterien aus. Alles. Mann, es war ein Sterben, jeden Tag Todesangst.”*

Tim Cannon ließ sich 2013 das Implantat Circadia in den Unterarm einsetzen.  Bild: vice-images.com

Das Implantat “Circadia” im Unterarm von Tim Cannon; Bild: vice-images.com

Unmittelbare Körpernähe statt unter der Haut

Biokompatible Technologien können die Probleme und Hemmnisse von der im Körperinneren tragbaren Technik nicht lösen. Sie erschaffen jedoch neue Möglichkeiten, diese in unmittelbarster Körpernähe zu tragen. Use Cases sind besonders in der Gesundheits- und Medizinbranche zu erwarten. Hörgeräte könnten im Design eines Aufklebers hinter dem Ohr platziert werden und bereits leichte Beeinträchtigungen des Hörvermögens beheben. Schwangere tragen für den Zeitraum von neun Monaten einen unsichtbaren Polymerfilm auf dem Bauch, der sämtliche Gesundheitsdaten von Mutter und Kind erfasst. Kindern kann während des Sommers ein modisches temporäres Tattoo am Oberarm angebracht werden, das die UV-Strahlung auf der Haut misst.

Was hält die Entwicklung aktuell zurück?

Die Barrieren der Akzeptanz liegen vor allem auf der Konsumentenseite. Wie reagieren Menschen darauf, Technologien permanent und direkt auf der Haut zu tragen? Wie hoch ist das Bedürfnis, Technik jederzeit ablegen und entfernen zu können? Wie hoch muss der Tragekomfort sein, dass die Wearables nicht als störend empfunden werden? Technisch liegen die größten Hürden in der Stromversorgung sowie im Batteriebetrieb. Denn externe Energiequellen benötigen viel Raum und lassen die Wearables wieder zu dem üblichen Gerätedesign zurückkehren. Ebenso stellen die verwendeten Materialien die Entwickler vor Herausforderungen. Sie muss zeitgleich druckbar, flexibel, energieerzeugend, gesundheitsverträglich und günstig herstellbar sein.

Trotz der Hindernisse nimmt die Innovationsdynamik im Feld der biokompatiblen Wearables spürbar zu. Neben der Gesundheits- und Medizinbranche, steht die IT & Telekommunikations- sowie die Media & Entertainmentbranche in den Startlöchern. Die Konzepte und Visionen reichen von Touchpads auf dem Unterarm zur Steuerung des Smartphones bis hin zu elektronischem Schmuck, den der Softwarehersteller Autodesk direkt auf die Haut aufdrucken lassen will. Entstehen zukünftig vielleicht sogar Technologien, die uns auf der Haut spüren lassen, dass andere Menschen anwesend sind oder Angst haben?

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Quelle: * Wir sind Cyborgs – Alexander Krützfeldt Aufbau Verlag 2015; S. 100