Neue Perspektiven für die Materialerkennung

SFB MARIE geht in 3. Förderperiode:

Großer Erfolg für die Terahertz-Forschung: Wissenschaftler:innen der Universität Duisburg-Essen und der Ruhr-Universität Bochum erforschen die mobile Materialerkennung seit 2016 im Sonderforschungsbereich/Transregio MARIE. Mit 14,8 Mio. Euro fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft nun die dritte Phase, in der mobile Sende- und Empfangsgeräte verwirklicht werden, die auch die Materialien bewegter Objekte analysieren und präzise lokalisieren können.

Geleitet wird MARIE von Prof. Dr. Thomas Kaiser (Sprecher), Leiter des Fachgebiets für Digitale Signalverarbeitung an der Universität Duisburg-Essen, und Prof. Dr. Ilona Rolfes, Leiterin des Lehrstuhls für Hochfrequenzsysteme an der Ruhr-Universität Bochum. Beteiligt sind zudem die Universität Wuppertal, die TU Darmstadt, die TU Dresden und die Fraunhofer-Institute für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS/Duisburg) sowie für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR/Wachtberg).

Die technologischen Grundlagen für die Mobile Material-Charakterisierung und -Ortung durch Elektromagnetische Abtastung (MARIE) wurden in den ersten beiden Förderphasen gelegt: kompakte Sender und Empfänger, die selbst in Mobiltelefonen Platz finden, Signale bis zu 6 Terahertz verarbeiten und damit zu den leistungsstärksten Systemen weltweit gehören. In der jetzt beginnenden dritten Phase mündet die Technik in realen Szenarien und Prototypen, die Materialunterschiede im Mikrometerbereich erkennen.

Ein mögliches Anwendungsszenario: Eine Lagerhalle brennt, der dichte Qualm nimmt Feuerwehrleuten jede Sicht. Ein autonom fliegender Rettungsroboter sondiert die Lage im Innern mittels Funkmessungen im Terahertz-Bereich und informiert die Rettungskräfte in Echtzeit: Wo befinden sich Personen und in welchem Zustand sind sie? Lagern Gefahrstoffe in der Halle? Schmilzen möglicherweise Metallstreben und werden dadurch instabil? Weitere Anwendungen sind zum Beispiel in der Pflege, in der Logistik und in der Unfallprävention vielversprechend.

„Der nächste große Schritt ist nun der Sprung von der Machbarkeit unter idealen Bedingungen zum realen Einsatz in interdisziplinären Anwendungen“, ordnet Kaiser die kommende Forschung ein. „So hat die Gigahertz-Funktechnik zur Sprach-, Fernseh- und Datenübertragung unseren Alltag bereits stark verändert. Mit der Terahertz-Technik können Materialien an jedem Ort und zu jeder Zeit lokalisiert und erkannt werden und perspektivisch Funksysteme „auf Stecknadelkopfgröße“ miniaturisiert werden mit neuen, noch unerschlossenen Anwendungen zum Nutzen unserer Gesellschaft.“

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Thomas Kaiser, Digitale Signalverarbeitung, Tel. 0203/37 9-1873, thomas.kaiser@uni-due.de

Weitere Informationen:

https://www.uni-due.de/eit/info_marie.php Webseite von MARIE

https://www.uni-due.de/2024-11-25-sfb-trr-marie-geht-in-dritte-forderphase