Neuheit revolutioniert Unterwasserkommunikation

Forscher der Universität San Diego haben ein künstliches Material hergestellt, das die optische Unterwasser-Kommunikation erheblich verbessern soll. Das Forscherteam rund um Zhaowei Liu zeigt, dass das neu entwickelte Material die Lichtintensität und Blinkgeschwindigkeit von fluoreszierenden lichtemittierenden Dioden (LEDs) um ein Vielfaches erhöht. So lässt sich die molekulare Blinkrate von LED 76-fach erhöhen. Zudem können LEDs so 80 Mal heller strahlen als bislang.

Integration in LEDs schwierig

Um Informationen im Wasser zu transferieren, sind derzeit blaue und grüne LEDs im Einsatz. Denn diese Farben werden vom Wasser weniger absorbiert. Extreme Blinkgeschwindigkeiten in blauen und grünen LEDs sind aber noch so etwas wie ein „Missing Link“ beim optischen Kommunikationstransfer im Unterwasserbereich – wie zum Beispiel zwischen Schiffen und U-Booten, U-Booten und Tauchern, Unterwasser-Sensoren und unbemannten Unterwasser-Vehikeln, oder anderen Kombinationen.

Die neu entwickelten Materialien sind konzipiert, um extrem starke Interaktionen mit dem Lichtemittenten hervorzurufen. Im neuen Report verwendeten die Forscher Moleküle mit einem gelb-grünen Farbton. Der nächste Schritt ist nun diese speziellen Farbmoleküle mit den blauen und grünen LEDs zu paaren. Dazu meint Dylan Lu, ein Mitglied des Forscherteams, dass die größte Herausforderung nicht die Fertigung des Materials ist, sondern dieses dann in das LED-System zu integrieren.

Ablösung aktustischer Verfahren

Bei einer möglichen dramatischen Verbesserung der Technologie könnte die optisch drahtlose Kommunikation die akustischen Kommunikationssysteme für kurze Distanzen bald ablösen. Akustische Kommunikation ist durch geringe Geschwindigkeit und geringe Datenraten limitiert und kann außerdem unter Walen, Delfinen und anderen Meerestieren zu Stress und Unruhe führen.

Liu meint dazu: „Bisher war es schwer, ein elektrisches Signal mit adäquater Geschwindigkeit zu erzeugen. Bis dato ist die Blinkrate für die meisten der umgewandelten Signale weniger als ein Gigahertz, eine Rate langsamer als die Geschwindigkeit von WiFi Signalen.“