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Forschung

Delfinlaute inspirieren zu neuem Radar-Verfahren

Bionik | Freitag, 25. Oktober 2013, sda

Indem sie die Doppelklicklaute von Delfinen imitierten, konnten Forscher mit dem Radar verborgene Elektronik sichtbar machen. Auch zum Aufspüren Verschütteter soll sich die Technik nutzen lassen.

Mit dem neuen System können elektronische Schaltkreise von anderen metallischen Gegenständen unterschieden werden, berichten die Forscher im Fachjournal «Proceedings A» der britischen Royal Society. So könnte beispielsweise Elektronik, die mit Spionage oder Sprengstoff verbunden ist, geortet werden.

Doppelklicks sind weniger störanfällig
Als Ausgangspunkt hatten die Wissenschaftler um Timothy Leighton von der Universität von Southampton (Grossbritannien) die Unterwasserortung mit Sonar gewählt. Dabei werden Schallwellen ausgesendet und die unterschiedlichen Echos der Gegenstände zu einem sehr einfachen Bild der Unterwasserlandschaft zusammengesetzt. Das klassische System ist jedoch störanfällig: Blasen, die etwa durch Schiffspropeller entstehen, stören das Sonarbild. Dies konnten die Forscher umgehen, indem sie einen typischen Doppel-Schallimpuls aus den Klicklauten der Delfine verwendeten.

Bei diesem Impuls schlägt die Kurve der Schallwelle beispielsweise zuerst nach oben, dann nach unten aus. Bruchteile von Sekunden später folgt ein zweites Signal, das dem ersten gleicht, aber dessen Kurve spiegelverkehrt verläuft: zuerst der Ausschlag nach unten, dann der nach oben. Die Forscher nennen ihr Verfahren «Radar mit doppeltem, invertiertem Impuls» (Twin Inverted Pulse Radar, TWIPR).

Der doppelte Schallimpuls ermögliche es, zwischen linearen und nichtlinearen Echos zu unterscheiden, schreiben die Forscher. Natürliche Gegenstände reflektierten eher linear, menschengemachte eher nichtlinear. Die Forscher testeten ihr Verfahren dann an einem typischen elektronischen Bauteil im Vergleich zu einer Aluminiumplatte und einer rostigen Tischklemme. Die Echobilder unterschieden sich deutlich voneinander, das elektronische Bauteil konnte eindeutig identifiziert werden.

Sogar ausgeschaltete Handys können geortet werden
Das Verfahren könne in vielen Bereichen verwendet werden, diskutiert werde etwa die Kennzeichnung von Tieren, heisst es in der Studie. Auch die Ortung und Identifikation verschütteter oder aus anderen Gründen nicht auffindbarer Menschen sei möglich – etwa von Rettungskräften, Skifahrern und Bergleuten. Das elektronische Bauteil, das sich mit dem Radar-Verfahren eindeutig bestimmen lasse, koste weniger als einen Euro und benötige keine Batterie, schreiben dieForscher. Es könne deshalb auch massenhaft als reflektierender Gegenstand eingesetzt werden.

Die Wissenschaftler untersuchten mit zwei Handys als Testobjekten auch die Möglichkeit, mit dem neuen Radarverfahren Verschüttete ohne spezielles Bauteil zu finden. Das Ergebnis: Die Geräte konnten voneinander unterschieden und geortet werden, selbst wenn sie ausgeschaltet und die Akkus leer waren.

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