{"id":60932,"date":"2025-01-27T15:00:59","date_gmt":"2025-01-27T14:00:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=60932"},"modified":"2025-01-24T11:31:48","modified_gmt":"2025-01-24T10:31:48","slug":"leichtere-antennen-dank-3d-druck-eine-methode-der-zukunft-270120251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/leichtere-antennen-dank-3d-druck-eine-methode-der-zukunft-270120251\/","title":{"rendered":"Leichtere Antennen dank 3D-Druck: Eine Methode der Zukunft?"},"content":{"rendered":"

Da unsere Kommunikationswege drahtlos geworden sind, das Internet explodiert ist und es immer mehr Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt<\/a> gibt, ist der Bedarf an effizienten und leichten Antennen dringend geworden. 5G und 6G haben dies noch beschleunigt, und die Branche muss L\u00f6sungen finden, um schneller, besser und kosteng\u00fcnstiger zu produzieren. Angesichts solcher Herausforderungen k\u00f6nnte die additive Fertigung angesichts ihrer Flexibilit\u00e4t und der Geometrien, die sie herstellen kann, eine Antwort liefern. Dies hat ein Forscherteam unter der Leitung von Xiaoyu (Rayne) Zheng, au\u00dferordentlicher Professor an der Abteilung f\u00fcr Materialwissenschaft und -technik der Universit\u00e4t Berkeley, untersucht. Sie entwickelten eine Plattform f\u00fcr die additive Fertigung<\/a>, mit der komplexe Antennen m\u00f6glichst schnell entworfen werden k\u00f6nnten.<\/p>\n

Eine k\u00fcrzlich von Mordor Intelligence ver\u00f6ffentlichte Studie zeigt, dass der Markt f\u00fcr Antennen bis 2029 auf 34,24 Milliarden US-Dollar anwachsen wird, was einem j\u00e4hrlichen Wachstum von 7,8 % f\u00fcr den analysierten Zeitraum (2024-2029) entspricht. Antennen werden immer h\u00e4ufiger eingesetzt, da sie f\u00fcr die Kommunikation notwendig sind. Tats\u00e4chlich sind sie Komponenten, die in allen Funkger\u00e4ten vorkommen, die in der Lage sind, Energie in Form von elektromagnetischen Wellen zu senden und zu empfangen. Wir sprechen hier vom Internet der Dinge, von 5 und 6G, von einigen Satellitenkommunikationssystemen etc. Diese Komponenten m\u00fcssen so klein und leicht wie m\u00f6glich sein, gleichzeitig aber auch leistungsf\u00e4hig und schnell. Meistens werden sie durch maschinelle Bearbeitung hergestellt, aber die 3D-Technologien<\/a> werden immer interessanter, insbesondere dank der Integration von Gitterstrukturen<\/a>, die das Endgewicht der Antenne erheblich reduzieren k\u00f6nnen.<\/p>\n

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Phasengradienten-Sendegitter mit drei Schichten aus interpenetrierenden S-Ringen und dielektrischen Materialien. (Bild: X. Zheng)<\/p><\/div>\n

Antennen und 3D-Druck<\/h3>\n

Der Einsatz additiver Fertigungsverfahren bei der Herstellung von Antennen hat gewisse Grenzen. Die Verfahren, die derzeit auf dem Markt sind, erlauben es nicht, bestimmte Materialien<\/a> zu mischen – typischerweise muss man sich zwischen einer vollst\u00e4ndig dielektrischen oder einer vollst\u00e4ndig metallischen Antenne entscheiden. Folglich k\u00f6nnen bestimmte Anwendungen nicht realisiert werden. Und wenn es doch m\u00f6glich ist, sie zu mischen, dann sind sehr aufw\u00e4ndige Nachbearbeitungsschritte oder Werkzeug- und Substratwege erforderlich, die die volle Nutzung der additiven Fertigung erschweren. Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass die derzeitigen L\u00f6sungen nicht ausreichen.<\/p>

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Angesichts dieser Tatsache haben Zheng und sein Team also eine neue 3D-Druckplattform entwickelt. Er erkl\u00e4rt: \u201eWir stellen den programmierten 3D-Multi-Material-Druck als vielseitige und universelle Plattform f\u00fcr die schnelle Herstellung von fast allen Arten von 3D-Antennensystemen vor.\u201c<\/em> Was haben sie konkret gemacht? Unter dem Namen \u201eCharge programmed deposition\u201c(CPD) handelt es sich um ein Verfahren, bei dem die Polarit\u00e4t der Ladung durch den Multimaterialdruck von Photomonomeren gesteuert wird. Das Team nutzt die Stereolithografie<\/a>, um Fotopolymere an verschiedenen Stellen aufzubringen und so eine Art 3D-Mosaik zu schaffen. Diese Photopolymere werden in einem zweiten Schritt Metallionen anziehen, die durch Metallplattierung auf der 3D-Struktur abgeschieden werden. Dies bietet die M\u00f6glichkeit, das Design der endg\u00fcltigen Antenne zu kontrollieren.<\/p>\n

Das Team f\u00fcgt hinzu: \u201eCPD erm\u00f6glicht im Wesentlichen jede komplexe 3D-Struktur, einschlie\u00dflich komplexer Netzwerke, und hat die Abscheidung von Kupfer mit nahezu unver\u00e4nderter Leitf\u00e4higkeit sowie von magnetischen Materialien, Halbleitern, Nanomaterialien und Kombinationen davon demonstriert.\u201c<\/em> Sie befasst sich mit der Entwicklung komplexer Antennen, m\u00f6chte aber noch weiter gehen, wobei das Ziel darin besteht, den Herstellungsprozess schneller und einfacher zu gestalten. Weitere Informationen finden Sie in der HIER<\/a> ver\u00f6ffentlichten Studie.<\/p>\n

Was halten Sie von der Kombination aus 3D-Druck und Antennen? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. Wenn Sie mehr zum 3D-Druck in der Luft- und Raumfahrt lesen m\u00f6chten, schauen Sie auf unserer\u00a0Landing Page<\/a>\u00a0vorbei. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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