Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ultraschall-Forschung an künstlichem Fledermauskopf

03.09.2004


Bisher gehörte das Forschen über Fledermäuse eigentlich in den Bereich der Zoologie. Wenn sich nun Wissenschaftler des Lehrstuhls für Sensorik der Universität Erlangen-Nürnberg mit den Aktivitäten dieser Tiere beschäftigen, hat das einen anderen Hintergrund. Die Forscher rund um Lehrstuhlinhaber Prof. Dr. Reinhard Lerch interessieren sich vor allem für die Nase, den Mund und die Ohren - vielmehr um das, was die flauschigen Flieger damit anstellen. Im Rahmen eines EU-Projekts wollen die Wissenschaftler von den Fledermäusen alles über die Objekterkennung mittels Ultraschall lernen und wählen damit bewusst einen anderen Weg als die Forscher, die auf die Objekterkennung mittels Kamera setzen.


Dipl.-Ing. Alexander Streicher bei der Arbeit mit dem Fledermausohr im reflektionsarmen Raum.



"Dabei hat die Objekterkennung mittels Ultraschall mehrere Vorteile", so Prof. Lerch. "Denken Sie nur an die Ultraschall-Einparkhilfen in Autos: Ein Ultraschallsensor arbeitet selbst bei Dampf, Staub, Regen oder Schnee." Auch im Bereich der Medizintechnik sieht Prof. Lerch Anwendungsmöglichkeiten. "Ich könnte mir vorstellen, dass wir den Ultraschallsensor auch bei blinden Menschen einsetzen können, um ein Hindernis akustisch anzuzeigen." Der Vorteil der Ultraschallsensoren gegenüber den optischen Systemen liegt vor allem in den geringeren Kosten.



Noch ist das Produkt nicht fertig. Momentan arbeiten die beteiligten Wissenschaftler an den Einzelteilen eines künstlichen Fledermauskopfs, mit dem erforscht werden soll, wie das Senden und Empfangen von Signalen bei den Fledermäusen genau funktioniert. Die Ohren und der Mund werden sich bei diesem Fledermauskopf realitätsgetreu bewegen können. "Das Drehen des Kopfes und der Ohren ist bei der Erforschung des Ultraschall-Ortungssystems entscheidend", so Prof. Lerch. An der Universität Erlangen-Nürnberg arbeitet man schwerpunktmäßig an den Ohren, die das Signal aufnehmen, und an dem Teil, das das ausgehende Signal erzeugt und empfängt. Die Forscher nennen es Ultraschallwandler. Die Schwierigkeit bei diesem Gerät war die Größe. "Um das Senden und Empfangen realitätsgetreu nachvollziehen zu können, darf auch der künstliche Fledermauskopf mit allen integrierten technischen Geräten nicht größer als das Original sein", so Dipl.-Ing. Alexander Streicher, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl von Prof. Lerch. Mit Hilfe einer ferroelektrischen Folie mit zellularer Struktur konnte das Größenproblem des Ultraschallwandlers gelöst werden. An der Behebung eines weiteren Problems arbeiten die Wissenschaftler gerade: Bisher ist es noch nicht gelungen, den gesamten Frequenzbereich der Fledermäuse, der zwischen 20 und 200 kHz liegt, realitätsnah zu erzeugen.

Neben den Eigenschaften der Ultraschallwandler sind das Fledermausohr und dessen unterschiedliche Form für die Empfang entscheidend. Zunächst wurden verschiedene Arten von Fledermausohren mittels Röntgenverfahren eingescannt und daraus Computermodelle für die Simulation und Kunststoffmodelle für die Messung erzeugt. Mit Hilfe eines eigens am Lehrstuhl entwickelten Programms wurde die günstigste Richtung der Ohren ermittelt, die geeignete Form erzeugte ein genetischer Algorithmus. Die Empfangsqualität der Ohren wird im reflektionsarmen Raum des Lehrstuhls für Sensorik untersucht. "Die Wände, der Boden und die Decke sind mit Schaumstoffplatten verkleidet, die die gesamte Akustik dämpfen. Hier kann störungsfrei an den Ohren als Empfangsanlagen gearbeitet werden", so Alexander Streicher.

Wenn der Fledermauskopf zusammengesetzt ist, wird sich zeigen, ob die Menschen ein weiteres Rätsel der Natur geknackt haben.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Reinhard Lerch
Lehrstuhl für Sensorik
Tel.: 09131/85-23131
reinhard.lerch@lse.eei.uni-erlangen.de

Dr. Alexander Streicher,
Tel.: 09131/85-23145
alexander.streicher@lse.eei.uni-erlangen.de

Gertraud Pickel | idw
Weitere Informationen:
http://www.circe-project.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Biophysik - Blitzlicht aus der Nanowelt
24.04.2018 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Moleküle brillant beleuchtet
23.04.2018 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Erkheimer Ökohaus-Pionier eröffnet neues Musterhaus „Heimat 4.0“

25.04.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

25.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics