Ultraempfindlicher Funkempfänger auf Nanobasis
Nanomembranen sollen in Verbindung mit einer Laserabtastung schwächste Signale empfangen können, sagen dänische Forscher.
Eine Forschergruppe an Universität Kopenhagen hat ein Gerät entwickelt, das ultraschwache Funkwellen auf eine ungewöhnliche Art empfangen kann. Die Signale werden dabei zunächst in Lichtsignale umgewandelt, die sich dann mit handelsüblichen optischen Werkzeugen weiterleiten und analysieren lassen, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.
Der Prototyp der Forscher besteht aus einer dünnen Siliziumnitrid-Membran, die mit einer spiegelartigen Aluminiumschicht überzogen ist. Diese Nanomembran ist wiederum oberhalb eines Empfangsteils angebracht, das die Nanomembran zum Schwingen bringt. Diese Vibration wird von einem Laserstrahl erfasst, dessen optische Phasenveränderung sich dann mit Standardverfahren messen lässt. Der Ansatz hat deutlich Vorteile gegenüber normalen Funkempfängern, deren Gesamtleistung von Störimpulsen, die durch Erwärmung entstehen, beeinträchtigt wird. Die einzige Möglichkeit, dies zu umgehen, ist eine bessere Kühlung, was die Geräte jedoch komplexer, schwerer und teurer macht.
Die Zahlen, die Bagcis System leisten soll, sind beeindruckend. Die Empfindlichkeit bei Raumtemperatur soll bei 5 Picovolt pro (Hz)^1/2 bei einer Frequenz von 1 MHz liegen. Das entspricht dem, was bislang nur bei Tieftemperaturen mit flüssigem Helium möglich war. Laut dem dänischen Team steht die Technik allerdings noch ganz am Anfang. Mit weiteren Optimierungen sei durchaus eine noch höhere Genauigkeit drin. Mögliche Anwendungsbereiche wären die Kernspintomographie, wo derzeit noch große gekühlte Verstärker notwendig sind, oder Deep-Space-Detektoren, mit denen Astronomen in den Weltraum horchen. Mittels Miniaturisierung ist aber auch langfristig ein Einbau in Mobilgeräte denkbar. Wann es soweit ist, lässt sich noch nicht sagen.
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(bsc)
