Billige Farbe schirmt Hochfrequenz-Wellen ab

Die Verwendung immer höherer Übertragungsfrequenzen verspricht schnellere drahtlose Übertragungsraten und neue Entwicklungen zielen darauf ab, den Frequenzbereich jenseits von 100 Gigahertz (GHz) zu nutzen.

Das bedeutet aber auch neue Gefahren für empfindliche elektronische Geräte beispielsweise in Spitälern, die mit bisherigen Methoden nicht mehr gegen die elektromagnetischen Wellen für die drahtlose Kommunikation abgeschirmt werden können. „Einen geeigneten elektromagnetischen Wellenabsorber für den Mikrowellen-Bereich zu finden, ist daher einer dringliche Sache“, so ein Forscherteam der University of Tokyo. Die Wissenschaftler stellen im Journal of the American Chemical Society ein neuartiges Aluminium-Eisen-Oxid vor, das bei Raumtemperatur eine Abschirmung von Frequenzen bis zu 182 GHz ermöglicht.

„Ausreichende Abschirmung ist ein generelles Problem und in sicherheitsrelevanten Bereichen wie Intensivstationen umso mehr“, sagt Hans-Georg Brachtendorf vom Campus Hagenberg der Fachhochschule Oberösterreich gegenüber pressetext. Aktuell sehe er noch keine kommerziellen Anwendungen für Frequenzen jenseits von 100 GHz. Allerdings ist Brachtendorf selbst am EU-Projekt ICESTARS beteiligt, das den 100-GHz-Bereich für schnellere drahtlose Kommunikation erschließen will (pressetext berichtete: http://pte.at/pte.mc?pte=081105029). Über kurz oder lang dürften die hohen Frequenzen also tatsächlich für schnelle drahtlose Kommunikation zum Einsatz kommen.

Das Material des japanischen Forscherteams verspricht schon jetzt die Möglichkeit, Elektronik sinnvoll auch gegen die elektromagnetische Strahlung zukünftiger Kommunikationstechnologien abzuschirmen. Es setzt darauf, dass es bei bestimmten Frequenzen zu einer Resonanz des Magnetfelds des Materials mit der elektromagnetischen Welle kommt. „Diese Methode, Resonanzabsorbtionen zu nutzen, ist sehr alt. Meines Wissens versuchte bereits die Kriegsmarine im 2. Weltkrieg durch spezielle Lacke U-Boote zu schützen“, meint Brachtendorf. Auch aktuelle Abschirmungen nutzen das Prinzip, doch die derzeit übliche Beschichtung – ein eisenreiches Oxid, das auch Barium enthält – funktioniert nur bis etwa 48 GHz, berichtet das Wissenschaftsmagazin NewScientist. Das Tokioter Team um Shin-ichi Ohkoshi dagegen hat nun ein Aluminium-Eisen-Oxid entdeckt, das mit mehreren Resonanzfrequenzen von 112 bis 182 GHz zur Abschirmung in diesem hohen Frequenzbereich geeignet ist. Weitere Forschungen könnten auch zu Metalloxiden führen, die Wellen noch höherer Frequenzen absorbieren, glauben die Wissenschaftler.

Partikel des neuen Materials könnten jedenfalls in einem Anstrich zum Einsatz kommen, der empfindliche Geräte beispielsweise in der Medizin, in Laboren oder in Flugzeugen abschirmt, so Ohkoshi. Da sowohl Aluminium als auch Eisen relativ häufige Elemente sind, wäre die Produktion relativ günstig. Man habe mit DOWA Electronics zusammengearbeitet, mit einer 100-Kilogramm-Testbestellung. „Die Herstellungskosten sind sehr gering – etwa zehn Pfund pro Kilo“, sagt Ohkoshi.