E-Tattoo überwacht Herz und Muskeln

Mit einem kleinen elektronischen Aufkleber oder ‚E-Tattoo‘ aus den Fasern des Kunststoffs PVBVA können Forscher der Boise State University verschiedene Gesundheitsparameter des menschlichen Körpers überwachen. Das kleine Gerät produziert zudem selbst den Strom, den Sensorik und Sender benötigen, um die Daten an ein Smartphone zu schicken. „Unser E-Tattoo vereint Energiegewinnung, -speicherung und Biosignalüberwachung in einer einzigen Plattform und ebnet damit den Weg für selbstversorgende Wearables“, so Forscher Ajay Pratap.

Strom durch Körperbewegung

Die Fasern sind mit ‚MXenen‘ beschichtet. Diese neuartige Klasse zweidimensionaler Nanomaterialien besteht aus Metallkarbiden, Nitriden oder Carbonitriden. Die Kombination erzeugt, sobald das E-Tattoo bewegt wird, Strom, der in einem winzigen, in das Gerät integrierten Kondensator gespeichert wird. Dieser gibt seine Energie nach Bedarf ab. Das Tattoo wird direkt auf die Haut geklebt und ist mit zwei Sensoren ausgestattet, die die Herztätigkeit (EKG) und die elektrische Aktivität von Muskeln (EMG) messen. So lässt sich feststellen, ob Muskelschwäche oder -schmerzen von den Nerven oder von den Muskeln selbst herrühren.

Elektronische Tattoos sind ultradünne, flexible Geräte, die direkt auf der Haut haften und Anwendungen in den Bereichen Gesundheitsüberwachung, Mensch-Maschine-Schnittstellen und selbstversorgende Systeme ermöglichen. Die Neuentwicklung von Pratap zeigt, wie fortschrittliche Materialien und additive Fertigung hochleistungsfähige, hautverträgliche Geräte für die Elektronik der nächsten Generation hervorbringen.

Durch die Integration von MXenen in elektrogesponnene PVBVA-Fasern ist es dem Forscher-Team gelungen, Energie über einen triboelektrischen Nanogenerator (TENG) zu gewinnen, der eine Spitzenleistungsdichte von 250 Milliwatt pro Quadratmeter hat. Im Gegensatz zu thermoelektrischen Geräten, die auf Wärmegradienten angewiesen sind, oder Photovoltaikanlagen, die Licht benötigen, gewinnen TENGs Energie direkt aus Bewegungen, wodurch sie sich ideal für tragbare Systeme eignen. Während aller Tests behielt das E-Tattoo seine mechanische Flexibilität, Atmungsaktivität und Haftfähigkeit auch bei längerem Tragen bei, selbst unter Dehnung, Kompression und Verdrehung.

Dieser Beitrag stammt aus dem KTM-Newsletter 01/2026. Melden Sie sich hier kostenlos an, um keine News aus der Branche mehr zu verpassen!