Kamera macht Unsichtbares sichtbar

Forscher an der Missouri University of Science and Technology haben eine handliche Kamera entwickelt, die mit Hilfe von Millimeter- und Mikrowellen Objekte zerstörungsfrei in Echtzeit durchleuchten kann. Das patentierte Verfahren erscheint so neuartig aber nicht:

Der wissenschaftliche Ansatz, der hinter der Technologie der heiß diskutierten Body-Scanner („Nacktscanner“) steht, hat offenbar auch einen weniger umstrittenen Nutzen: Ein Forscherteam der Missouri University of Science and Technology (MST) hat eine portable Kamera entwickelt, die ähnlich wie Röntgengeräte einen Blick ins Innere von Objekten erlaubt. Im Unterschied zu ihrem älteren Pendant greift der innovative Ansatz, der derzeit nur in Prototypform existiert, aber auf Mikrowellen zurück, um Materialien oder auch Menschen auf Strukturfehler bzw. medizinische Gebrechen hin zu „durchleuchten“. Ein Vorteil: Diese Wellen sind nicht-ionisierend (siehe: Ionisierende Strahlung bei wikipedia).

„In nicht allzu ferner Zukunft kann diese Technologie für die verschiedensten Arten von Prüfverfahren angepasst werden“, erklärt Reza Zoughi, Forschungsleiter und mehrfach ausgezeichneter MST-Professor für Electrical Engineering. Die entwickelte Handkamera sei in erster Linie für die Materialprüfung gedacht – etwa für das Aufspüren von Defekten in den sensiblen thermoisolierenden Schaumstoffen in Raumfahrzeugen und -stationen oder in den Verbundwerkstoffen von Betonbrücken.
 

 
Aber auch in anderer Hinsicht sieht Zoughi ein breites Anwendungspotenzial für seine Entwicklung: „Diese Technologie könnte Medizinern helfen, bei ihren Patienten eine ganze Reihe von Hautkrankheiten aufzuspüren und zu überwachen, inklusive Krebs und Verbrennungen.“ Neben dem eher nahe liegenden möglichen Einsatz im Bereich der Flugsicherung verweist der Forscher auch auf klare Vorteile für herkömmliche Endverbraucher. Diese könnten mit der Mikrowellen-Kamera beispielsweise ihr Haus nach Spuren von Termitenschäden überprüfen.

Die technische Funktionsweise des von Zoughi und seinem Team entwickelten Geräts ähnelt der von Body-Scannern: Die kompakte Handheld-Kamera produziert mit einer Geschwindigkeit von 30 Bildern pro Sekunde Aufnahmen unterschiedlicher Ebenen eines Objekts. Ein Laptop-PC wandelt die Daten in Bilder um, die der Nutzer auf seinem Bildschirm in Echtzeit präsentiert bekommt. Als Energiequelle dient eine Batterie, die von der Größe her in etwa mit einem Notebook-Akku vergleichbar ist und mehrere Stunden hält.

Gegenwärtig funktioniert die Mikrowellen-Kamera lediglich im sogenannten „Transmissions-Modus“, bei dem Objekte für einen erfolgreichen Scan zwischen einem Signalsender und einem -empfänger durchgeleitet werden müssen. Wie Zoughi verrät, arbeite man derzeit aber bereits mit Hochdruck an einer Version, die Sender und Empfänger auf einer Seite vereint und dann wie eine herkömmliche Videokamera nutzbar sein soll. Später dann soll eine Breitbandkamera entwickelt werden, die in Echtzeit dreidimensioale oder holographische Bilder erzeugt.

Diese Technologie wurde im Jahr 2010 für Zoughi und Mitarbeiter patentiert, wobei uns allerdings noch nicht ganz klar ist, wo genau die Innovationshöhe gegenüber den bereits bekannten und kommerziell angebotenen – und durchaus auch handlichen – Mikrowellen-Scannern liegt (siehe z.B. Mikrowellenscanner von hf sensor).

(pte / Markus Steiner)