Forscher imitieren Biosonar des Schweinswals
Chinesisch-amerikanischem Team gelingt mit innovativem Metamaterial der Durchbruch
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Schweinswal und Design des künstlichen Biosonars (Bild: Science China Press) |
Xiamen/Cambridge (pte002/23.09.2019/06:05) Forscher der Xiamen University http://en.xmu.edu.cn haben mit Kollegen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu ein neues Sonarsystem nach dem Vorbild des Schweinswals gebaut. Mit der Entwicklung eines Metamaterials hatten die Experten bereits einen großen Schritt vorwärts gemacht. Es basiert auf computertomografischen Aufnahmen und Messungen der Schallgeschwindigkeit im Wasser.
Unterwasserlärm ausgeblendet
Das Sonar von Yu Zhang (Xiamen University) und Nicholas Xuanlai Fang (MIT) produziert Töne, die präzise gerichtet ausgestrahlt und von Unterwasserhindernissen reflektiert werden. Zudem blendet das System Unterwasserlärm, den andere Meeresbewohner machen, genauso aus wie das Biosonar des Schweinswals. Auch Interferenzen, die in die Irre führen, lassen sich mit dem System vermeiden.
Akustische Simulationen und experimentelle Messungen haben gezeigt, dass die Energie der ausgestrahlten Signale durch das Gerät in einem weiten Frequenzspektrum verstärkt wird. Darin unterscheidet es sich vom Biosonar des Schweinswals. Dieser nutzt ein schmales Frequenzband. Das neue System hilft den Forschern nicht nur zu verstehen, wie das Sonar des Tieres funktioniert. Es hilft auch bei der Entwicklung weiterer bioinspirierter Technologien.
Sehr breite Anwendungspalette
Die Wissenschaftler sehen eine ganze Reihe von Anwendungsmöglichkeiten, wenn das System einmal ausgereift ist. Es könne die bisher eingesetzten Sonarsysteme, die Unterwasserhindernisse und feindliche U-Boote orten, ersetzen, weil es präziser arbeite. Auch zur zerstörungsfreien Prüfung von Werkstücken sei es geeignet. Selbst im medizinschen Bereich könne es eingesetzt werden, um innere Organe besser sichtbar zu machen.
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