Im Gegensatz zu den starren Metallstäben unserer guten alten Router basiert diese Innovation auf einer ingeniosen Architektur. Sie verwendet "Metamaterialien", Strukturen, deren Eigenschaften nicht von ihrer Zusammensetzung, sondern von ihrer sorgfältig berechneten geometrischen Form herrühren. Durch Ändern dieser Form ändert sich ihre Funktionsweise.
Eine Meta-Antenne (glänzendes gitterartiges Material) könnte in einen Vorhang integriert werden, um die dynamische Einstellung der Haushaltsbeleuchtung zu ermöglichen. Hier ist ein Prototyp im eingezogenen Zustand (oben links), ausgeklappt (unten) und neben dem Verriegelungsmechanismus (oben rechts) zu sehen.
Der Trick besteht darin, die Antenne wie ein Sandwich zu bauen. In der Mitte eine Schicht aus weichem Gummi. Auf jeder Seite eine dünne leitfähige Schicht, aufgetragen mit einer speziellen Farbe. Das Ganze wird mit einem Laser geschnitten, um eine Struktur zu erhalten, die sich verdrehen, zusammendrücken oder dehnen lässt, ohne zu brechen.
Eine Antenne, die fühlt und hört
Der Nutzen ist zweifach. Erstens ermöglicht diese Flexibilität einer einzelnen Antenne, mehrere Frequenzbänder abzudecken. Eine einfache Geste genügt, um beispielsweise von 4G zu WLAN zu wechseln, ohne mehrere elektronische Komponenten zu benötigen.
Zweitens, und das ist vielleicht das Erstaunlichste, wird diese Verformung zu einer Informationsquelle. Durch Messen der Frequenzänderung, die durch eine Dehnung verursacht wird, verwandelt sich die Antenne in einen Sensor. Sie könnte beispielsweise in den Stoff eines T-Shirts integriert werden, um die Atmung eines Athleten zu messen, indem sie die Bewegungen seiner Brust erfasst, oder mit einem Videospiel kombiniert werden, um die Körperbewegungen des Spielers aufzunehmen.
Die Anwendungen sind vielfältig. Man kann sich einen Kopfhörer vorstellen, der allein durch leichtes Biegen eines seiner Bügel vom Modus "Geräuschunterdrückung" in den Modus "Transparente Konversation" wechselt. Die Forscher haben ihn erfolgreich getestet.
Prototypen, die die Zukunft ankĂĽndigen
Um diese Technologie zugänglich zu machen, hat das Team auch eine vereinfachte Designsoftware entwickelt. Jeder Hersteller könnte so seine eigene maßgeschneiderte Antenne entwerfen und mit einem einfachen Laserschneider herstellen.
Die Haltbarkeit kommt auch nicht zu kurz. Die Tests sind eindeutig: Der Prototyp hält mehr als 10.000 Kompressionen aus, ohne seine Eigenschaften zu verlieren. Eine essentielle Robustheit für die Integration in unsere Alltagsgegenstände.
Morgen könnten diese Antennen direkt in unsere Smart Clothing eingewebt oder auf alle Arten von Oberflächen gedruckt werden, vom Inneren eines Autos bis zu den Wänden eines Smart Homes, um unauffällig mit unserer Umgebung zu interagieren.