Atmende Handys, leuchtende Zellen, Reharoboter: Junge Forscher erzählen, woran sie gerade arbeiten – und was uns in Zukunft alles bevorstehen könnte.
Ingenieure in einem Laserpulskompressor: So ein Laser wird künftig für Sekundenbruchteile eine Billiarde Watt leisten. | © Jan-Peter Kasper
„Ich arbeite daran, Licht in das Dunkel des menschlichen Körpers zu bringen. Es geht dabei um den medizinischen Nutzen: Wer zum Beispiel Blutbahnen durchleuchtet, kann erkennen, wie viel Sauerstoff im Blut ist. Bislang kann man den Körper nicht erleuchten, denn LEDs enthalten Arsen, und das ist hochgiftig. Ich möchte für diese Leuchten ein Mikrogehäuse bauen, das hermetisch verschlossen, aber dennoch transparent ist. Ziel meiner Forschung ist es, eine Kapsel zu entwickeln, die möglichst länger als einen Monat im Körper bleiben kann, ohne dass der Mensch Schaden nimmt.
28, hat Mikrosystemtechnik an der Uni Freiburg studiert. Nach ihrem Abschluss hat sie gleich ihre Doktorarbeit drangehängt – dafür entwickelt sie jetzt das Mikrogehäuse.
Ich experimentiere viel mit dem Mineral Saphir. Das ist ungefährlich und lichtdurchlässig. Im Labor lege ich zum Beispiel verschiedene Materialien in Kochsalzlösung oder in phosphatgepufferte Salzlösung ein, erhitze sie auf Körpertemperatur oder wärmer und schaue, wie sie sich verändern. Mein Gegner ist das menschliche Immunsystem, das ich überlisten muss – und das ist ziemlich schwierig.
Wenn alles klappt, kann man mit meiner und der Forschung vieler anderer irgendwann sogar Erkrankungen des Nervensystems wie etwa Parkinson behandeln. Zum Beispiel wenn man Nervenzellen so verändert, dass sie nicht mehr auf elektrische Reize, sondern auf Licht reagieren. So könnte man bestimmte Funktionen der Zellen bei Bedarf an- oder ausschalten. Aber das ist Zukunftsmusik, noch steht die Forschung in der sogenannten Optogenetik ganz am Anfang. Ich finde das sehr spannend, denn hier kommen alle Felder zusammen, für die ich mich schon lange interessiere: Ich muss mich mit Materialien wie Silicium und Saphir auskennen, mit dem Körper und mit der Elektrotechnik.”
Linda Rudmann
„Zwischen Mensch und Maschine knirscht es noch oft. Das gilt für die Interaktion mit Robotern genauso wie für die Bedienung eines Smartphones. Ich will Technik so gestalten, dass das besser läuft.
32, studierte Mediengestaltung an der Uni Bielefeld und Interface-Design an der FH Potsdam. Seine Doktorarbeit schrieb er über die Mensch-Computer-Interaktion.
Heute sind die digitale und die analoge Welt getrennt. Das Digitale ist wie eine Seifenblase: Ich kann es sehen, aber nicht anfassen. Dabei sind unsere Hände wichtig dafür, wie wir die Welt wahrnehmen. Ich glaube, dass man Informationen fühlbar machen muss. Daran forsche ich im Design Research Lab an der Universität der Künste in Berlin.
Ich habe zum Beispiel ein Handy gebaut, das sich so bewegt, als würde es atmen. Dieses Atmen veränderte sich, war mal entspannt, mal aufgeregt – je nachdem, wie viele Nachrichten sich angesammelt hatten. Anschließend habe ich den Prototyp eines Smartphones entwickelt, das bei ungelesenen Nachrichten immer dicker wird. Wir sind ja regelrechte Smartphone-Junkies geworden, ständig checken wir, ob wir neue Benachrichtigungen haben. Mit meiner Forschung will ich das Verhältnis von Mensch und Technik entspannen. Wir würden fühlen, ob es was Neues gibt – und müssten das Smartphone nicht mehr ständig aus der Tasche holen.
Dieser Text stammt aus dem ZEIT Campus Magazin 3/15, das am Kiosk erhältlich ist.
Technisch sind meine Smartphone-Prototypen auf einem ziemlich primitiven Niveau. Ich baue sie oft mit Lego-Steinen und mit Kleber, man kann damit nicht telefonieren, und sie haben auch keinen Bildschirm. Für meine Forschung ist das aber egal: Ich interessiere mich dafür, was Zukunftsvisionen sein könnten. Nicht alle finden meine Ideen überzeugend. Das atmende Handy fanden einige Testpersonen gruselig. Am Ende soll nicht die Technik im Mittelpunkt stehen, sondern der Mensch.”
Fabian Hemmert
„Die Roboter, an denen ich forsche, sehen ein bisschen aus wie Fitnessgeräte. Man nennt sie Rehabilitationsroboter. Eingesetzt werden sie in Rehakliniken, zum Beispiel um Menschen nach einem Schlaganfall dabei zu helfen, wieder laufen zu lernen oder ihre Arme und Hände zu benutzen. Oft hilft da nämlich nur: üben.
Für die Therapeuten in den Kliniken können die Roboter eine enorme Erleichterung sein: Ihre Arbeit ist teilweise körperlich sehr anstrengend, zum Beispiel, wenn sich die Patienten nur schwer auf den Beinen halten können. Ein Roboter kann helfen, die Patienten zu halten. Er hat sogar noch den Vorteil, dass seine Bewegungen immer exakt sind, denn er wird nicht müde.
29, hat ein Doppeldiplom in Maschinenbau und Informatik. Sie studierte an der TU Freiberg und an der TU Moskau. Jetzt schreibt sie an der TU Berlin ihre Doktorarbeit.
Der Therapeut kann sich unterdessen darauf konzentrieren, ob der Patient alles richtig macht. Zusammen mit Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik arbeite ich daran, einen Rehabilitationsroboter zu bauen, der in der Lage ist, auf haptische Signale zu reagieren. Mein Ziel ist, ihn so zu programmieren, dass er sich der jeweils aktuellen Leistung des Patienten anpassen kann. Wenn der Patient im Training besser wird, also schneller oder stärker, dann soll mein Roboter automatisch zum nächsten Schwierigkeitsgrad wechseln.
Wenn das so klappt, wie ich mir das vorstelle, können die Patienten in Zukunft auch zu Hause üben, und ihr Therapeut kann ihnen via Internet zuschauen und mit ihnen kommunizieren. Etwa indem er die Bewegungen an einem identischen Gerät spüren und auch welche zurückgeben kann. Bislang ist die Übertragung noch zeitverzögert, die Datenmengen sind einfach sehr groß. Aber ich denke, das bekommen wir bald in den Griff.”
Forrás: http://www.zeit.de/campus/2015/03/forschung-technik-junge-wissenschaftler
