30 | GESELLSCHAFT ORALES PAD ENTWICKELT „Einmal Zubeißen mit den Zähnen ist wie ein Mausklick“ Forschende haben ein intelligentes orales Pad („oPad“) entwickelt, das es Menschen mit Behinderung ermöglichen soll, digitale Geräte komfortabel mit dem Mund statt mit den Fingern zu bedienen. Und auch für die Zahnmedizin sehen sie Anwendungsmöglichkeiten für das Gerät. Tragbare Systeme mit weichen taktilen Sensoren, die räumlichzeitliche Berührungsmuster übertragen, können generell für die Entwicklung der biomedizinischen Robotik von Nutzen sein, berichten die Forschenden. Zwar würden solche Systeme bereits für Aufgaben wie das Tippen und die Bedienung von Geräten eingesetzt, ihre Effektivität bei der Umwandlung von Druckmustern in spezifische Steuerbefehle bleibe bisher aber weit hinter der herkömmlichen Fingersteuerung zurück. Das soll beim neuen „oPad“ anders sein. Das Pad hat einen Berührungssensor aus einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen und einem Silikonverbundstoff und kann verschiedene Berührungen erkennen, so dass es wie ein Touchscreen funktioniert. Kombiniert mit einem neuronalen Netzwerk soll es dazu dienen, mittels Zungenbewegung mit weniger als 50 Kilopascal (kPa) Druck und Zahnbewegungen über 500 kPa Druck auf verbundenen digitalen Geräten Anrufe entgegenzunehmen, Cursorbewegungen zu steuern, Textnachrichten zu schreiben oder einen Rollstuhl zu steuern. Benutzerfreundliche Schnittstelle für Zunge und Zähne „Unsere Arbeit wurde von der Notwendigkeit inspiriert, intuitive und zugänglichere Hilfstechnologien für Personen mit eingeschränkter Mobilität zu entwickeln“, sagte Xiogang Liu, leitender Autor der Arbeit, dem Onlineportal Tech Xplore. „Herkömmliche Eingabegeräte wie Touchscreens oder Spracherkennung stellen in bestimmten Umgebungen oder für Benutzer mit eingeschränkter Handfunktion häufig eine Herausforderung dar." Ziel sei es darum gewesen, eine flexiblere, benutzerfreundlichere Schnittstelle zu entwickeln, die mit Zunge und Zähnen bedient werden kann und eine sowohl präzise als auch ermüdungsfreie Steuerung ermöglicht. Das oPad funktioniere dabei ähnlich wie der Touchscreen eines Smartphones, kann aber durch Zungenbewegungen und Zubeißen gesteuert werden, erklärt Liu. „Es besteht aus einem Sensorarray aus Kohlenstoffnanoröhren und Silikon, was in ein flexibles, biokompatibles Pad eingebettet ist, das in den Mund passt. Wenn die Zunge über das Pad gleitet, ahmt es die Bewegungen von Fingerbewegungen auf einem Touchscreen nach, und wenn die Zähne auf das Pad beißen, wirkt es wie ein Mausklick.“ Die Darstellung zeigt die elektronischen Komponenten des 3-D-gedruckten Pads mit Sensorarray und Verkapselungsstrukturen. Foto: Bo Hou et al. / Nature Electronics, doi:10.1038/s41928-024-01234-9 zm114 Nr. 19, 01.10.2024, (1596)
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