Was haben Mode und Terahertz-Wellen gemeinsam?

Wer nicht aus der Modeszene kommt, fragt sich oft, wie Trends entstehen und warum sich was durchsetzt. Wahrscheinlich fragen sich das Insider auch oft im stillen Kämmerlein. Ähnliches gilt für Technologietrends. Laut Gartner folgen sie dem Muster “Überschwängliche(r) Begeisterung, Desillusionierung, Realismus”.

Das geht allerdings auch anders, sowohl in der Mode als auch bei Technologien: Manchmal fängt es mit Entsetzen statt Begeisterung an. Der Designstil der heute bestens etablierten Japanerin Rei Kawakubo schockierte bei der ersten Modeshows in den 80ern so, dass man ihn “postatomaren Fetzen-Look” oder “Quasimodo-Style” nannte. Heute regt sich kaum jemand über Löcher, offene Nähte oder schwarz als Farbe für tagsüber auf. (Vor den 80ern war schwarz nur eine Farbe für Abends.) Wer Trends setzen will, muss also etwas wagen, egal ob in der Mode oder bei Technologien.

Bei Technologietrends steht derzeit das Thema “Terahertz-Wellen” ganz oben auf der Liste. Und auch bei ihrem “ersten öffentlichen Auftritt” sorgte diese Technologie weltweit für große Aufregung, um nicht zu sagen Entsetzen. Warum? Verwendet wurden die Terahertz-Wellen für Geräte, die schnell den Namen “Nackt-Scanner” erhielten. An Flughäfen sollten sie das Abtasten beim Boarding ersetzen. Sie zeigten den menschlichen Körper allerdings so peinlich genau – vom Doppelkinn über Speckringe am Bauch bis hin zur Wadenmuskulatur – dass nach einer Welle der Empörung Geräte entwickelt wurden, die statt einer allzu naturgetreuen Abbildung ein stilisiertes Icon zeigen. In Holland (Schiphol) und in Frankreich (Paris-CDG) werden diese Scanner eingesetzt. Die Technologie ist nach wie vor die gleiche: Terahertz-Wellen.

Doch diese Wellen sind für sehr viele Anwendungen einsetzbar. Sie können nicht nur Kleidung durchdringen, sondern auch Verpackungen. Mit ihnen könnten z. B. Feuerwehrleute trotz dichter Rauchschwaden nach Menschen suchen. Mit einer Terahertz-Kamera wird schwarzer Rauch durchsichtig und so könnten sie sehen. Nicht zuletzt weil die Strahlung als gesundheitlich unbedenklich gilt, sind so viele Anwendungen denkbar, auch wenn nach Einschätzung des Bundesamtes für Strahlenschutz die wenigen Untersuchungen zu Körperscannern “noch keine abschließende Bewertung” zulassen.

Was sind Terahertz-Wellen?
Sie sind elektromagnetische Wellen wie Licht. Allerdings können wir sie nicht sehen. Neben dem sichtbaren Licht gibt es elektromagnetischen Wellen mit höheren Frequenzen wie Ultraviolett-, Röntgen- und Gamma Strahlung. Die kurzwelligen elektromagnetischen Wellen benutzen wir schon täglich, z. B. beim Radiohören, dem Aufwärmen von Essen in der Mikrowelle oder wenn wir vor einer Infrarotlampe sitzen. Diese Strahlen decken fast das ganze elektromagnetische Spektrum ab, aber eben nur fast. Ein schmaler Bereich bleibt offen. Er umfasst die Frequenz der Terahertz-Radiationen. Sie liegt zwischen dem Mikrowellen- und dem Infrarot-Bereich:

Warum gibt es in unserem Alltag noch keine Terahertz-Geräte?
Die Entwicklung der Terahertz-Technologie steht noch ganz am Anfang. Wie bei der Mode, die ihre Trendsetter-Modelle in mühevoller Handarbeit und als Unikate anfertigt und auf Haute-Couture Shows ins Rennen schickt, werden Einzelstücke, d. h. technische Prototypen entwickelt. Das Schaulaufen für die Terahertz-Wellen-Protoyen besteht darin, Unternehmen zu finden, die in die Weiterentwicklung bis hin zur Marktreife investieren.

Es müssen allerdings noch die optimalen Bausteine gefunden werden, die dann in ein Gesamtsystem integriert werden. Die Herstellung der Bausteine ist schwierig: Man braucht leistungsstarke Sender, die Terahertz-Wellen produzieren und leistungsstarke Rezeptoren, die sie empfangen. Noch immer ist ein kleiner Frequenzbereich, die Terahertz-Lücke, nicht zugänglich.

In einem deutsch-französischen Verbundprojekt haben Forschende es geschafft, ein integriertes Mehrkanal-Terahertz-Systems zu realisieren: Das “ARTEMIS System” besteht aus 16 Sendern und 16 Empfängerarrays
(= Gruppenantennen), die als fasergekoppeltes Mehrkanal-System funktionieren. Die THz-Wellen werden erzeugt, indem “mikroelektronische Schalter” sehr kurze Infrarot-Laserpulse “beschleunigen”. Es ist nicht nur schwierig, diese mikroelektronischen Strukturen zu erstellen. Die Strahlung muss zudem von mehreren Antennen gleichzeitig fokussieren werden. Dafür wurde ein komplettes Optikdesign entwickelt.

Dass die Entwicklung von THz Technologien einer der Top-Trends 2013 ist, steht für Forschende fest und was für die Welt der Mode die Berliner Fashion Week ist, ist für die Forschenden die “International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves” in Mainz!

ARTEMIS wurde im Rahmen des “Programme Inter Carnot Fraunhofer” vom BMBF (Förderkennzeichen 01SF0804) und von der ANR gefördert.

Solveig Wehking

Solveig Wehking
Solveig Wehking hat Geographie an der FU-Berlin studiert und ihr Diplom als Medienberaterin an der TU-Berlin gemacht. Seit 2009 arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Forschungsplanung in der Zentrale der Fraunhofer-Gesellschaft für das Projekt Discover Markets und den Forschungs-Blog.

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