
Innovationen konzentrieren sich auf die Bewältigung von Herausforderungen
February 25, 2024 um 10:30 AM © IMAGO / Pond5 Images
Song Yanlin, ein Chemieexperte der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, hält im Mai 2022 eine Vorlesung über Braille-Drucktechnologie. "Sehbehinderte Kinder müssen sehr vorsichtig sein, wenn sie die Punkte eines herkömmlichen Braille-Buches berühren", sagt Song Yanlin, Professor am Institut für Chemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Da die Braille-Schrift nur auf speziell importiertem Papier gedruckt werden kann, das 15- bis 20-mal teurer ist als normales Papier, können die erhabenen Punkte in Braille-Büchern durch wiederholtes Lesen leicht abgeflacht werden. Die hohen Kosten und die Knappheit von Braille-Büchern können die Bildungschancen sehbehinderter Kinder beeinträchtigen.
Song und sein Team erkannten die dringende Notwendigkeit von Innovationen in der Braille-Drucktechnologie und machten sich daran, die Qualität und Effizienz des Braille-Drucks zu verbessern. Die neue Braille-Drucktechnologie hat China zum Vorreiter auf dem Gebiet des weltweiten grünen Braille-Drucks gemacht.
Innovation in die Zukunft
Ein herkömmlicher Braille-Drucker prägt die Punkte mit Hilfe von Metallplatten auf ein spezielles Kraftpapier, aber Bücher, die mit dieser Methode gedruckt werden, sind nicht unbedingt dauerhaft. Song schlug vor, das herkömmliche Braille-Druckverfahren umzugestalten, um es zugänglicher zu machen: "Indem man die Bildung von Tintentröpfchen genau steuert und jedes Tröpfchen so manipuliert, dass eine leicht erhabene Struktur entsteht, kann man ein grundlegendes Braille-Zeichen darstellen", sagt Song. Die erste Hürde für Song und sein Team war die Bewältigung des "Kaffee-Effekts", eines hartnäckigen Problems im Bereich des Druckens, bei dem eine Flüssigkeit, wie ein Kaffeetropfen, auf einer Oberfläche verdampft, was zu einem ringförmigen Muster führt.
Seit 2006 haben sich Song und sein Team auf die Untersuchung des Kaffee-Ring-Effekts beim Tintenstrahldruck konzentriert. Auf der Grundlage dieses Durchbruchs druckten sie die kleinsten jemals aufgezeichneten Tintenpunkte, von denen jeder nur wenige Nanopartikel enthält. Diese Punkte wurden miteinander verbunden, um die feinsten Linien und die glattesten Oberflächen zu erzeugen, was einen Sprung über den traditionellen Sechs-Punkte-Druck der Braille-Schrift hinaus darstellt. Mit dieser neuen Drucktechnik ist die Brailleschrift nicht mehr nur auf Text beschränkt. "Auf diese Weise können blinde Kinder auch die schönen Kurven mathematischer Funktionen erleben, dreidimensionale topografische Karten schätzen und sich an Grafiken und Mustern erfreuen, die sie mit ihren Fingerspitzen ertasten können", sagt er.
Die Forscher verwendeten auch umweltfreundliche, antibakterielle Nano-Tinte auf 3D-Materialien: "Dieses Material durchdringt die Oberfläche des Papiers und verbindet sich durch Kapillarkräfte tief mit den Papierfasern. Es kann sich fest mit der Papieroberfläche verbinden, so dass die Braille-Punkte sehr widerstandsfähig gegen Reibung sind und die Langlebigkeit von Braille-Büchern gewährleistet ist", sagt Song.
Neben dem Druck auf Papier ermöglicht die neue Technologie auch den Druck auf einer Vielzahl anderer Materialien. Song hat einen speziellen Rubik's Cube für Sehbehinderte entwickelt, der auf jeder Seite ein anderes Muster aufweist. Bei einem Besuch in der Blindenschule in Peking stellte Song fest, dass einige sehbehinderte Kinder außergewöhnliche Fähigkeiten beim Lösen von Rubik's-Cube-Puzzles zeigten und andere Kinder oft sowohl in der Geschwindigkeit als auch in der Geschicklichkeit übertrafen. "Blinde Kinder werden ohne intellektuelle Unterschiede im Vergleich zu sehenden Kindern geboren. Aufgrund der eingeschränkten Bildungschancen wird die Kluft jedoch immer größer", sagt Song, "unser Ziel ist es, diese Kluft zu überbrücken. Wir wollen die kulturellen Erfahrungen derjenigen bereichern, die die Welt nicht mit den Augen wahrnehmen können."
Die Braille-Drucktechnologie wurde während der Olympischen Winterspiele und Paralympics 2022 in Peking eingesetzt. Das Team druckte zweisprachige Bücher, um sehbehinderte Menschen einzubeziehen: Athletenführer, Beschreibungen der Veranstaltungsorte, Echtzeit-Updates zu den Ereignissen und umfangreiche taktile Karten, die rund um die Veranstaltungsorte platziert wurden. "Das war ein historischer Moment bei den Olympischen Spielen, denn es war die erste weit verbreitete Verwendung von inklusiven Materialien, die sich sowohl an ein sehendes als auch an ein sehbehindertes Publikum richteten", sagt Song.
Anderen gewidmet
Die innovative Technologie wurde in verschiedenen Umgebungen in ganz China eingesetzt, wobei die ersten Chargen taktiler Postkarten und Karten, die speziell für Sehbehinderte entwickelt wurden, in Museen und Bibliotheken in Nanjing und Fuzhou in den Provinzen Jiangsu und Fujian eingeführt wurden. Am internationalen Flughafen Peking Daxing wurden die Forschungsergebnisse von Song und seinem Team in Form von taktilen Schildern umgesetzt, die sehbehinderten Reisenden die Orientierung erleichtern und die Zugänglichkeit des Flughafens erheblich verbessern. Um die Leseerfahrungen von Sehbehinderten weiter zu verbessern, entwickelte Song multisensorische Druckprodukte: "Wenn man sich nur auf den Tastsinn verlässt, werden die Informationen, die Menschen mit Sehbehinderungen zur Verfügung stehen, erheblich eingeschränkt. Durch die Integration von auditiven und olfaktorischen Elementen in die Tinte wollen wir ihnen ein umfassendes sensorisches Erlebnis bieten", sagt er.
Mit der neuen Technologie kann ein Braille-Buch gedruckt werden, in dem eine sehbehinderte Person beim Berühren von Objekten wie einem Apfel oder einer Birne im Bilderbuch auch die echten Düfte der entsprechenden Früchte wahrnehmen kann. "Wir möchten diese Vorteile auf blinde Menschen in aller Welt ausweiten", sagt Song, der aktiv nach Möglichkeiten der Zusammenarbeit mit internationalen Organisationen zur Unterstützung von Menschen mit Behinderungen und Braille-Druckereien sucht, um die Technologie zu verbreiten und das Leben sehbehinderter Menschen weltweit zu verbessern.
Vor etwa zehn Jahren traf Song auf ein junges sehbehindertes Mädchen, das das Lied You Are My Bright Eyes sang, das ursprünglich von einem sehbehinderten Sänger namens Xiao Huangqi vorgetragen wurde. "Ich begann zu überlegen, wie wir das Leben der Blinden durch wissenschaftliche Forschung verbessern könnten, und ich fand einen Bereich, der mehr Aufmerksamkeit erfordert, nämlich den Braille-Druck", sagt er.
Song sagt, dass seine Arbeit "eine Reise der gegenseitigen Erleuchtung" ist. Er besuchte einmal eine Schule für Sehbehinderte und fühlte sich beim Anhören eines Kinderchors seelisch gereinigt. "Ihre Gesichter waren rein und unschuldig und zeugten von ihrer unglaublichen Widerstandsfähigkeit und ihrem starken Geist trotz ihrer Behinderung", sagt er.
Song ist der Meinung, dass die wissenschaftliche Forschung durch die Bedürfnisse der Gesellschaft motiviert werden sollte. Song und sein Team haben mit Experimenten begonnen, um leistungsstarke, belastbare Cochlea-Implantate für Menschen mit Hörbehinderungen zu entwickeln und zu drucken sowie innovative Systeme zur Erkennung von Gesichtsausdrücken für Menschen, die nicht sprechen können. Die Forschung befindet sich noch im Versuchsstadium: "Es ist wichtig, sich auf die weniger auffälligen Bereiche zu konzentrieren und darauf zu achten, was andere vielleicht übersehen", sagt er.