Wenn Heuschrecken im Schwarm unterwegs sind, können sie schnell sehr anstrengend werden: Zusammen mit Milliarden Artgenossen verspeisen sie auf Wanderschaft an nur einem Tag ihr eigenes Körpergewicht an Nahrung. Dabei hat der grüne Hüpfer viele bemerkenswerte Eigenschaften, von der sich die Wissenschaft gerne inspirieren lässt. So haben Forscher der ETH Zürich die Idee gehabt, die Fähigkeit der Heuschrecke, mit ihren langen schlanken Beinen selbst auf vertikalen Flächen gehen zu können, für ihre Zwecke eingesetzt.
Unter dem Mikroskop hat sich gezeigt, dass die Fußsohlen der Insekten mit unzähligen winzigen Plättchen bedeckt sind, die wie Pilzköpfchen geformt und mosaikartig angeordnet sind. Kommen diese Plättchen in Kontakt mit einer anderen Oberfläche, tritt ein Klebeeffekt auf. Man spricht dabei von der Van-der-Waals-Interaktion. Diese Mikrostruktur übertrugen die Schweizer Forscher auf ein neues Elektrodenmaterial, dessen Oberfläche optimal an der Haut haftet. Die spezielle Geometrie auf Mikroebene maximiert zudem die Kontaktfläche zwischen Haut und Elektrode und ermöglicht so das Aufzeichnen von Signalen in sehr hoher Qualität.
Die Prototypen stellten die Forscher in einem eigens entwickelten Fabrikationsverfahren im Reinraum her. Dazu bestrichen sie eine Unterlage mit zwei verschiedenen Lacken und deckten sie mit einer präzis perforierten Maske zu. Mit Licht bestrahlt löste sich der obere, lichtempfindliche Lack genau unter den perforierten Stellen. Anschließend nahm das Material ein Tauchbad in einer Chemikalienlösung, die zuerst die lösbaren Stellen des oberen Lacks angriff und sich dann weiter zum zweiten Lack arbeitete. Dort stoppten die Forschenden den Abbau zum exakt richtigen Zeitpunkt, so dass die gewünschte Gussform mit lauter umgekehrten Pilzköpfchen entstand.
Im Abguss resultierte dann die speziell strukturierte, haftende Elektrodenoberfläche. Die so entstandene Elektrode ist ähnlich elastisch wie die Haut und wird vom Träger kaum wahrgenommen – fast so als säße dort eine Heuschrecke, die über den Patienten wacht.
