Metastrukturen für die Wellenkontrolle in komplexen Medien

Das Projekt META-INCOME zielt auf Innovationen im Bereich der Wellenkontrolle in komplexen Umgebungen ab (wie z.B. in ungeordneten Medien), um neue Anwendungen zu ermöglichen in Bereichen wie drahtlose Kommunikation, Energieeffizienz und präzise Sensorik. Herkömmliche Barrieren, wie Wände, streuen einfallende Wellen, was zu Signal- oder Informationsverlusten führt. Im Rahmen von META-INCOME wollen wir dies durch die Entwicklung von "Metastrukturen" überwinden speziell entwickelte Materialien und Modulatoren, die das Verhalten von Wellen selbst in stark gestreuten Umgebungen lenken und verbessern. Eines unserer Ziele ist es, Hindernisse für bestimmte Signale transparent zu machen, Methoden zur Wellenabsorption zu perfektionieren, um die Energienutzung zu optimieren, und die Informationsübertragungskapazität von Wellen zu verbessern. Eine Anwendung hier ist beispielsweise die Entwicklung von Oberflächen, die Wi-Fi-Signale durch ungeordnete Hindernisse wie Wände hindurchlassen, wodurch der Energiebedarf für die Aufrechterhaltung der Verbindung in Innenräumen verringert werden könnte. Außerdem wollen wir rekonfigurierbare Metastrukturen entwickeln, die sich dynamisch an die Umgebungsbedingungen anpassen und die Signalübertragung je nach Bedarf verbessern. Unsere Forschung hat weitreichende Auswirkungen, von nachhaltigen Netzwerken in Innenräumen bis hin zu neuen Sensortechnologien, die Veränderungen innerhalb komplexer Materialien erkennen und Bereiche wie die medizinische Bildgebung und die sichere, effiziente Datenübertragung unterstützen können. Die theoretischen Aspekte dieses Projekts werden in der Gruppe von Stefan Rotter an der TU Wien (Österreich) untersucht und die experimentelle Umsetzung wird im Labor von Matthieu Davy an der Universität Rennes (Frankreich) durchgeführt.