Um weitere Versprechen der Science-Fiction zu erfüllen, müssen allerdings noch technische Probleme gelöst werden. Ein Ziel ist, die Ersatzextremitäten über Bewegungsimpulse aus den Nervenbahnen so exakt zu steuern wie etwa eine richtige Hand. Eine solche Steuerung wird aber nur möglich, wenn die Mikroelektronik mit den Nerven verbunden ist – mit Elektroden, die nicht größer als Neuronen sind. Für solche neurale Elektroden erscheinen leitende Polymere vielversprechend, da sie die Ladung von Ionen über das Gewebe zu Elektronen in einer Elektrode übertragen können. Zudem können sie mit speziellen Verbindungen – sogenannten Adhäsionsliganden oder bioaktiven Molekülen – modifiziert werden, um die Biokompatibilität zu verbessern.

Eine weitere Herausforderung ist das haptische Feedback: Erst durch das Erfühlen eines Gegenstandes wissen wir, wie fest wir zugreifen können, ohne den Gegenstand zu beschädigen. Um diese Feinfühligkeit auch bei Prothesen zu ermöglichen, bedarf es kleinster Drucksensoren. Hier könnten piezoelektrische Polymere verwendet werden, die Druck und dynamische Kräfte in elektrische Signale umwandeln.

Je mehr Fortschritte also die Prothetik macht, desto größer wird der Bedarf an neuen Materialien. Das Corporate-Foresight-Team von Creavis, der strategischen Innovationseinheit von Evonik, beschäftigt sich deshalb im Rahmen ihres Fokusthemas GameChanger mit Prothetik und den Wachstumschancen für Evonik. Und wer weiß, vielleicht sind Handprothesen wie die von Luke Skywalker ja schon bald keine Science-Fiction mehr.

Fotos: Carlos Arturo Torres (2), Omkaar Kotedia