Nutzpflanzen melden ihre Fitness künftig digital

Blattsensor: Dieser überwacht die Gesundheit von Pflanzen (Foto: Nafize Hossain, tufts.edu)

Mit winzigen Sensoren auf den Oberflächen der Blätter von Nutzpflanzen, die Temperatur und Feuchtigkeit messen, und dehnbaren Bändern, die um die Stängel gewickelt werden und deren Dickeänderung erfassen, optimieren Forscher der Tufts University die Ernten. Die Daten werden live an das Smartphone des Landwirts übermittelt. Werden die Stängel zu langsam dicker, fehlt es an Dünger. Und deuten Temperatur und Blattfeuchtigkeit auf zu wenig Wasser hin, muss bewässert werden.

Tragbarer Biosensor reduziert Fehlmessungen

Biosensor: Kleines Gerät passt sich perfekt der Haut an (Foto: Chengyi Xu, stanford.edu)

Forscher der Stanford University um Projektleiterin Zhenan Bao haben von der Haut inspirierte Biosensoren entwickelt, die Gesundheitsdaten wie Herzfrequenz und Körpertemperatur mit weit höherer Zuverlässigkeit messen als bisher eingesetzte Geräte. Sie passten sich perfekt der Haut an, die sich aufgrund von Bewegungen verformt, was bisher eingesetzte Geräte, die die gleiche Aufgabe erfüllen sollen, mit Fehlmessungen quittierten.

Magnetisierungstexturen in Graphen erfasst

Hochempfindlicher Sensor der israelischen Forscher (Bild: Eli Zeldov, Surajit Dutta, weizmann.ac.il)

Forscher des Weizmann Institute of Science haben die lokalen Magnetisierungstexturen in rhomboedrischem Graphen mithilfe eines nanoskaligen supraleitenden Quanteninterferenzgeräts (Nano-Squid) untersucht. Ihre Arbeit bietet neue Einblicke in physikalische Prozesse, die die zuvor in dem Material beobachteten korrelierten Zustände steuern. Ihre Forschungsergebnisse sind in "Nature Physics" nachzulesen.

Pianisten haben die Klangfarbe in den Fingern

Klavierspiel: Subtile Fingerbewegungen beeinflussen das Timbre (Foto: pixabay.com)

Laut Forschern des zu den Sony Computer Science Laboratories gehörenden Neuropiano Institutes beeinflussen subtile Bewegungen von Pianisten die Klangfarbe des Klavierspiels. Die Forscher haben ein hochauflösendes, berührungsloses Sensorsystem namens "Hackkey" genutzt, um die Bewegungen der Klaviertasten zu erfassen. So liessen sich die vertikalen Bewegungen aller 88 Klaviertasten mit einer zeitlichen Auflösung von einer Millisekunde und einer räumlichen Auflösung von 0,01 Millimetern erfassen.

Hightech-Kontaktlinse warnt vor grünem Star

Kontaktlinse: Hightech-Innovation wird zum Diagnose-Tool (Foto: Martin Slavoljubovski, pixabay.com)

Eine neue smarte Kontaktlinse von Forschern der University of Electronic Science and Technology of China korrigiert nicht nur Augenfehler. Sie erkennt auch Symptome, die zum gefürchteten grünen Star führen können. Die Linse arbeitet auch, wenn die Augen geschlossen sind, sodass es eine Rund-um-die-Uhr-Überwachung gibt. Bei frühzeitiger Symptomerkennung lässt sich der Verlauf der Krankheit verlangsamen. Ein Glaukom, wie der grüne Star auch genannt wird, bleibt lange Zeit unbemerkt, sodass es meist zu spät ist, um Gegenmassnahmen zu ergreifen.

Blattsensor überwacht Pflanzengesundheit

Farbänderungen: Sie zeigen Pflanzenkrankheiten an (Bild: Kohzuma und Miyamoto, tohoku.ac.jp)

Mit einem kleinen Sensor, der direkt unter die Blätter von Nutzpflanzen geklebt wird, wollen Forscher der Tohoku-Universität deren Wachstum und mögliche Krankheiten erkennen, ohne dass der Bauer dazu auf das Feld muss, um Proben zu nehmen. Diese Infos bekommt er stattdessen in Echtzeit, während Blattanalysen im Labor oft Tage dauern. Künftig kann er schnell reagieren, um seine Ernte zu sichern, indem er die Pflanzen beispielsweise beregnet, wenn sie Trockenstresssymptome aufweisen, oder Insektizide versprüht.

Sensorstift hilft Blinden beim Braille-Lesen

Braille-tip: So wird der Sensorstift von Blinden genutzt (Foto: , George Jenkinson, bristol.ac.uk)

Forscher der University of Bristol haben mit "Braille-tip" einen sensorischen Hightech-Stift für Blinde und Sehbehinderte entwickelt, der das Erlernen der Blindenschrift Braille erleichtern soll. Damit haben viele Menschen Schwierigkeiten, sodass sie unter Isolation leiden. Sie können, obwohl es bereits Geräte gibt, die gesprochene und geschriebene Texte in Braille-Schrift übersetzen, nicht am allgemeinen Informationsangebot teilnehmen.

Hightech-Hirnsensor ist biologisch abbaubar

Von der Implantation des Sensors bis zur Selbstauflösung (Illustration: Jae-Young Bae, en.snu.ac.kr)

Ein neuartiger Sensor von Forschern der Seoul National University lässt sich ohne sonderlichen chirurgischen Aufwand und damit schonend für den Patenten im Gehirn platzieren. Der Clou: Das Gadget baut sich mit der Zeit biologisch ab und wird genutzt, um Hirnsignale zu erfassen, bestimmte Regionen zu beeinflussen, Schäden zu reparieren und als Mensch-Maschine-Schnittstelle zu dienen. Damit wird eine direkte Steuerung von elektronischen Geräten mit Hirnströmen möglich.

Bildsensor: Mit Perovskit zu besseren Kameras

Innovativer Bildsensor: Nun arbeiten die Empa-Forschenden daran, die ursprünglich bis zu fünf Millimeter grossen Pixel zu miniaturisieren und zu einem funktionierenden Bildsensor zusammenzufügen (Bild: Empa)

Dreimal so viel Licht einfangen: Empa- und ETH-Forschende entwickeln einen Bildsensor aus Perovskit, der auch bei schlechten Lichtverhältnissen farbgetreue Fotos liefern soll. Der Trick dabei: Wo die Pixel für Rot, Grün und Blau bei herkömmlichen Bildsensoren nebeneinanderliegen, lassen sich Perovskit-Pixel platzsparend stapeln, was die Bildqualität verbessert.

Neuer Sensor wird direkt auf Finger gedruckt

Der neue Sensor aus 'Spinnenseide' wird direkt auf den Finger gedruckt (Foto: cam.ac.uk)

Forscher der University of Cambridge haben neue Sensoren entwickelt, die 50 Mal dünner sind als ein menschliches Haar und direkt auf die Haut gedruckt werden. Das Verfahren zur Herstellung ist von der Spinnenseide inspiriert, die sich an eine Vielzahl von Oberflächen anpassen und an ihnen haften kann. In die "Spinnenseide" aus Cambridge ist Bioelektronik integriert, sodass sich das "Netz" mit sensorischen Fähigkeiten ausstatten lässt.

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