{"id":60271,"date":"2024-12-11T15:00:23","date_gmt":"2024-12-11T14:00:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=60271"},"modified":"2024-12-17T11:19:04","modified_gmt":"2024-12-17T10:19:04","slug":"3d-gedruckte-adaptive-antenne-aus-nitinol-militaer-all-111220241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-gedruckte-adaptive-antenne-aus-nitinol-militaer-all-111220241\/","title":{"rendered":"3D-gedruckte, adaptive Antenne aus Nitinol er\u00f6ffnet neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr Milit\u00e4r und Weltraumforschung"},"content":{"rendered":"

Antennen sind essentiell f\u00fcr unsere drahtlose Kommunikation, Navigation, Radar sowie Funkkommunikation und die Wissenschaft. Ihre Hauptfunktion besteht darin, elektromagnetische Wellen zu empfangen oder zu senden, aber bisher sind diese jedoch starr und wenig flexibel, was sich nun aber dank eines Projekts von Forschenden am Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) \u00e4ndern k\u00f6nnte. Das Projekt begann 2019, und Ziel war es, 3D-Technologien<\/a> und Formged\u00e4chtnislegierungen f\u00fcr Antennen zu entwickeln, die sich je nach Temperaturwechsel eigenst\u00e4ndig verformen k\u00f6nnen und zuk\u00fcnftig im Milit\u00e4r<\/a> und der Weltraumforschung<\/a> verwendet werden sollen.<\/span><\/p>\n

Die innovative, 3D-gedruckte Antenne soll sich dynamisch anpassen und so eine gr\u00f6\u00dfere Bandbreite an Funkfrequenzen unterst\u00fctzen und durch erh\u00f6hte Flexibilit\u00e4t traditionelle Antennen ersetzen. Die Idee des Projekts stammt von Jennifer Hollenbeck, welche von der Science-Fiction-Serie<\/a> „The Expanse\u201c inspiriert war. In dieser nutzen Au\u00dferirdische eine organische Technologie<\/a>, um ihre Form zu ver\u00e4ndern. Sie erkl\u00e4rt: \u201eIch habe in meiner beruflichen Laufbahn mit Antennen gearbeitet und mit den Beschr\u00e4nkungen zu k\u00e4mpfen, die sich aus ihrer festen Form ergeben. Ich wusste, dass APL \u00fcber das Fachwissen verf\u00fcgt, um etwas anderes zu schaffen.\u201c<\/em> 3D-gedruckt wurde die Antenne dann aus einer Nickel-Titan-Legierung, auch bekannt als Nitinol, eine der bekanntesten Formged\u00e4chtnislegierungen. Dies bedeutet, dass die Legierung nach einer Verformung ihre urspr\u00fcngliche Form wiederherstellen kann, wenn diese auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, was ideal f\u00fcr Anwendungen ist, bei denen Materialien sich an ver\u00e4ndernde Bedingungen anpassen m\u00fcssen. Dennoch kam es\u00a0 bei dem 3D-Druck zu einigen Schwierigkeiten, wie beispielsweise das Drucken der Legierung in komplexe Strukturen, da diese sich w\u00e4hrend der Herstellung verformte und auf die Hitze reagierte. Hollenbeck betont: \u201eEs stellte sich heraus, dass es ein wirklich kompliziertes Design war, und es funktionierte nicht so gut, wie ich es mir gew\u00fcnscht h\u00e4tte\u201c.<\/em><\/span><\/p>\n

\"3d-gedruckte

(Bild: Johns Hopkins Applied Physics Laboratory)<\/p><\/div>\n

Gel\u00f6st wurde das Problem mittels mehrerer Experimente sowie Optimierungen und es entstand daraufhin die erste flache Spiralantenne, die bei W\u00e4rme eine konische Form einnimmt. Dar\u00fcber hinaus wurde ein neuer Stromleiter verwendet, der die Antenne auf die erforderliche Temperatur bringt, ohne ihre Leistung zu beeintr\u00e4chtigen. \u201eWir haben viel Erfahrung mit der Optimierung von Verarbeitungsparametern und Konstruktionen f\u00fcr Legierungen, aber das hier ging einen Schritt weiter\u201c,<\/em> erkl\u00e4rt Samuel Gonzalez, Ingenieur f\u00fcr additive Fertigung<\/a>. \u201eEs gibt nicht viele Leute, wenn \u00fcberhaupt, die dieses Material drucken, also gibt es kein Rezept, wie man es verarbeiten kann. Wir haben ein paar Mal Schrapnelle im Drucker<\/a> erzeugt, weil die Antenne beim Drucken aufgrund der Hitze versucht, ihre Form zu ver\u00e4ndern. Sie will sich abl\u00f6sen\u201c,<\/em> f\u00fcgte Kollegin Mary Daffron hinzu.\u00a0<\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Zuk\u00fcnftig soll die flexible Antenne eine neue M\u00f6glichkeit f\u00fcr milit\u00e4rische Operationen bieten, da sie dynamische Kommunikation im Feld erlaubt. Auch im Bereich der Telekommunikation und Industrie k\u00f6nnte die Antenne aufgrund ihrer Anpassungsf\u00e4higkeit viele mobile Netzwerke abdecken, vor allem, weil das Umschalten zwischen Nah- und Fernkommunikation besser angepasst werden kann. Eine weitere Verwendungsm\u00f6glichkeit w\u00e4re in der Weltraumerkundung als adaptive L\u00f6sung f\u00fcr Missionen im All. Mehr \u00fcber die 3D-gedruckte Antenne erfahren Sie HIER<\/a>.<\/span><\/p>\n