MIT-Forscher entwickeln Touchpad für den Fingernagel

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen gestengesteuerten Wearable-Prototyp namens NailO entwickelt, der sich auf den Daumennagel aufkleben lässt und als Mini-Touchpad zur Steuerung eines Mobilgeräts fungieren kann. Wie CNET.com berichtet, könnte das beispielsweise in einem Meeting nützlich sein, um ohne störende Sprach- oder Gesteneingaben diskret wichtige Notizen und E-Mails zu erstellen und zu versenden. Praktisch ist das laut den Forschern auch dann, wenn beide Hände gerade nicht frei sind. NailO soll sich in solchen Situationen als Eingabeoberfläche eignen, die sich mit dem Zeigefinger der selben Hand bedienen lässt.

Die NailO-Entwickler wurden nach eigenen Angaben von dekorativen Nagelstickern inspiriert. Das Daumen-Touchpad setzt sich aus einer mehrschichtigen, miniaturisierten Hardware zusammen, die die Signale der Eingaben via Bluetooth an ein Smartphone, Notebook oder Tablet überträgt. NailO besteht aus kapazitiven Sensoren, einem Akku und drei Mikrochips. Bei Letzteren handelt es sich um einen Mikrocontroller, einen Bluetooth-Funkchip und einen Chip, der die von den Sensoren kommenden kapazitiven Signale auswertet.

Die Forscher geben an, dass die auf dem Fingernagel aufgebrachte Technik kaum etwas wiegt und die Sensorfläche sogar mit echten dekorativen Nagelstickern aufgehübscht werden kann. Ihnen zufolge wird sich die Oberflächen-Membran bei der geplanten kommerziellen NailO-Variante abnehmen lassen. Das soll es Trägern ermöglichen, das Daumen-Touchpad auszutauschen und an ihr jeweiliges Outfit anzupassen.

“NailO ist sehr unauffällig. Wenn ich es auf meinen Daumen aufbringe, wird es zu einem Teil meines Körpers”, erklärt Cindy Hsin-Liu Kao, Absolventin am MIT und Hauptautorin der Abhandlung, die das NailO-System näher beschreibt. Das Forscher-Team plant, seine Arbeit auf der kommenden CHI 2015 zu präsentieren – einer Konferenz zur Mensch-Maschine-Interaktion in Seoul.

Eine Kopie der Studie, die CNET vorliegt, beschreibt demnach ein Anwendungsszenario, in dem Ingenieure auf einem Bildschirm innerhalb eines Leiterplattendesigns navigieren, während beide Hände zur selben Zeit mit dem Lötkolben die zugehörige Platine bearbeiten. Außerdem ist darin von einer mobilen Eingabe-App die Rede, die Wischgesten auf dem Nagel unterstützt. Damit lassen sich den Forschern zufolge Satzzeichen und Emoticons ohne das übliche Wechseln zwischen den Tastaturansichten eingeben.

In fünf unterschiedliche Gesten umfassenden Tests war NailO laut dem Bericht in der Lage, Eingabegesten unmittelbar und mit einer mehr als 92-prozentigen Genauigkeit zu erkennen. Um ungewollte Gesten zu vermeiden, schlagen die Wissenschaftler im Rahmen ihrer Studie zudem eine zweisekündige Aktivierungseingabe vor, die vor allen weiteren Gesten durchgeführt werden muss.

Für ihren Prototyp entwarfen die Forscher Sensoren aus Kupferelektroden, die auf flexiblen Polyesterplatten aufgebracht sind. Das habe es ihnen ermöglicht, mit einer Reihe von Elektrodenlayouts zu experimentieren. Doch nun nutzten sie handelsübliche Elektrodenplatten, wie man sie auch in einigen Touchpads findet.

“Der schwerste Teil der Entwicklung war wahrscheinlich das Antennendesign. Man musste darauf achten, die Antenne möglichst weit von den Mikrochips entfernt zu halten, damit es nicht zu gegenseitigen Beeinträchtigungen kommt”, erklärt Artem Dementyev, der ebenfalls MIT-Absolvent und Mitautor der Abhandlung über NailO ist.

Das Forscher-Team befindet sich offenbar bereits in Verhandlungen mit Batterieherstellern in China und arbeitet an einer speziellen Akkutechnologie. Diese soll Energiespeicher hervorbringen, die einerseits auf einen Daumennagel passen und andererseits nur einen halben Millimeter dick sind.

Wie Dementyev gegenüber CNET mitteilt, gehen die MIT-Forscher derzeit von einem Verkaufsstart von NailO in ungefähr drei Jahren aus. Anwender sollen dann sogar in der Lage sein, Gesten auf bestimmte Aktionen abzubilden. Ein Wisch über den linken Daumennagel soll es dann beispielsweise ermöglichen, einen Anruf mit dem Smartphone zu initiieren.

Fingernägel wurden schon früher zum Gegenstand technischer Innovationen gemacht. Laut CNET wurde etwa bereits ein Satz dekorativer Fingernägel entwickelt, der winzige LED-Antennen enthielt. Diese leuchteten immer dann auf, wenn sie NFC-Signale in ihrer Nähe orteten. Ebenso gab es schon künstliche Nägel mit einer kapazitiven Spitze, die Eingaben wie mit einem Smartphone oder einem Tablet-Stift ermöglichte.

In einem Vimeo-Video wird die Funktionsweise von NailO in der Praxis erklärt.

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