Neue armbandgrosse Antenne für den Notfall

Forscher um Maria Sakovsky von der Stanford Unversity haben mit Kollegen der American University of Beirut eine sehr leichte, entfaltbare Antenne entwickelt, die sich für Satellitenkommunikation und auch für irdische Verbindungen eignet, je nach ihrer Form. Das ermöglicht es nach einer Naturkatastrophe, beispielsweise einer Überschwemmung oder einem Erdbeben, zerstörte Kommunikationssysteme schnell, ohne grossen Aufwand und einfach zu ersetzen.

"Unsere Antenne ist leicht, stromsparend und kann zwischen zwei Betriebszuständen wechseln. Sie kann Kommunikationsdefizite im Handumdrehen beheben", sagt Sakovsky. Das Team hat einen Ansatz genutzt, der typischerweise für die Entwicklung von Geräten verwendet wird, die im Weltraum eingesetzt werden.

Aufgrund von Treibstoff- und Platzbeschränkungen muss die Technologie, die in die Umlaufbahn geschickt wird, sehr leicht und so klein wie möglich sein. Sobald sich die Gegenstände im Orbit befinden, entfalten sie sich in die richtige Gebrauchsform. Genauso sollte die Antenne für den irdischen Gebrauch konstruiert sein.

Die neue Antenne besteht aus Faserverbundwerkstoffen, die oft in Satelliten eingesetzt werden. Leitendes Material, das sich durch die Antenne hindurchzieht, sendet, wenn es aktiviert wird, Signale aus, die von Empfangsgeräten erkannt werden. Umgekehrt nimmt die Antenne auch Signale anderer Sender in Empfang. Dank ihrer Struktur können die Forscher das Muster und die Stärke dieser Signale verändern, indem sie diese in längere oder kürzere Formen ziehen.

Im kompaktesten Zustand ist die Antenne ein hohler Ring, der knapp über 2,5 Zentimeter hoch ist, einen Durchmesser von 12,7 Zentimeter hat und 40 Gramm wiegt, ähnlich wie ein Armband. In dieser Form ist sie in der Lage, Satelliten mit einem Hochleistungssignal zu erreichen, das in eine bestimmte Richtung gesendet wird.

Wird die Antenne auf eine Länge von etwa 30 Zentimetern gestreckt wird, sendet sie ein Signal mit geringerer Leistung in alle Richtungen, so wie ein WLAN-Router. Der Wechsel zwischen diesen beiden Zuständen erfolgt ganz einfach durch Ziehen oder Drücken, unterstreichen die Wissenschaftler.

Diese Bewegungen müssen laut den Experten nicht einmal besonders präzise sein, denn sobald die Antenne über einen bestimmten Punkt hinaus bewegt wird, rastet die Struktur in der richtigen Position ein. Die spezifische Grösse und Form des Antennen-Designs bestimmt, über welche Frequenzen diese beiden Zustände kommunizieren.