Jubel bei Wissenschaftlern der Universität Duisburg-Essen: Sie erhielten jetzt den Zuschlag für einen neuen Sonderforschungsbereich (SFB). Zunächst für vier Jahre unterstützt die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 13,9 Millionen Euro die Entwicklung von mobilen Materialdetektoren. Sie beginnt Anfang 2017 gemeinsam mit Forschern der Ruhr-Universität Bochum (RUB).

Die Geräte können bei der Rettung von Menschen bei Bränden ebenso eingesetzt werden wie in Pflege-Robotern. „Das ist ein großer Erfolg für die Universitätsallianz Ruhr und ihren Profilschwerpunkt Materials Chain“, so UDE-Rektor Prof. Ulrich Radtke.

Der Tricorder, den Science-Fiction-Fans von Ausflügen der Star-Trek-Crew auf fremde Planeten kennen, soll bald Realität werden: Ein kleiner Detektor, der anzeigt, aus welchem Material ein unbekannter Gegenstand besteht. Im „SFB/Transregio Marie“ wollen die Wissenschaftler die Grundlagen für ein mobiles, kompaktes Gerät erforschen. Dessen Elektronik arbeitet mit elektromagnetischer Strahlung in sehr hohen Frequenzen. Die Strahlen im Terahertz-Bereich (eine Billion Zyklen pro Sekunde) durchdringen viel Materialien und organisches Gewebe, ohne sie zu verändern oder zu zerstören.

Federführend sind Prof. Dr. Thomas Kaiser (UDE), Leiter des Fachgebietes für Digitale Signalverarbeitung und Prof. Dr. Ilona Rolfes (RUB), Leiterin des Lehrstuhls für Hochfrequenz-Systeme.

Meist zu groß und unbeweglich

„Heute übliche Materialdetektoren sind zumeist groß und unbeweglich“, erklärt Thomas Kaiser, „wir möchten sie deutlich verkleinern, damit man auch kleine und schwer zugängliche Bereiche erkunden kann. Im mobilen Einsatz sind auch 3D-Materialkarten möglich.“ Dann könnten etwa bewusstlose Menschen in brennenden Gebäuden rasch gefunden werden. Auch die Material-Eigenschaften verborgener Objekte kann der hochsensible Mini-Detektor bestimmen. So können Menschen in verrauchten Räumen oder schmorende Kabel in Wänden aufgespürt werden. Die Strahlung in sehr hohe Frequenzen ist die Voraussetzung dafür, komplexe Umgebungen präzise orten und charakterisieren zu können. Die bislang nur eingeschränkt nutzbare Terahertz (THz)-Technologie spielt im Profilschwerpunkt Material- und Werkstoffwissenschaften wegen der Vielfalt der möglichen Anwendungen eine große Rolle. Die millionenschwere Förderung ist ein Bestätigung der Strategie der Ruhr-Universitäten, im Wettbewerb um Forschungsgelder mit ihren gebündelten Kompetenzen aufzutreten.