Det, der oprindeligt var en kugle, er blevet til et fladt bræt i kinesiske forskeres laboratorium.
På brættet er der et mønster af metalskiver med varierende u-form. Dette mønster gør det muligt at genskabe en speciel type antenne, en såkaldt flad Lüneburger-antenne.
»Denne type antenner kan måske bruges i radarer ombord på fly eller som antikollisionsradar i biler,« kommenterer Stein Arne Askeland, stipendiat i elektronik ved Institut for elektronik og telekommunikation på NTNU.
I sin doktorgrad arbejder han på at gøre sådanne radarer til biler bedre og oplyser, at de bliver mere og mere almindelige.
»De kan bruges til at holde en fast afstand til bilen foran i en såkaldt adaptiv cruisekontrol,« fortæller Stein Arne Askeland.
»De kan desuden bruges til at aktivere bremser eller til at stramme seler og aktivere airbags, hvis en kollision er uundgåelig. En flad antenne vil kræve mindre plads. Dette er en fordel, når den skal placeres i stødfangeren efter grillen,« fortsætter han.
Kugleformet linse
Lüneburger-antennen er normalt en helt rund kugle. Kuglen virker som en linse for radarstrålerne: Sådan en glaslinse kan samle lys.
En kugleformet linse kan virke som en dårlig ide. En almindelig glaskugle vil ikke kunne samle lyset som en linse for eksempel skal kunne i et kamera. Så må man slibe glasset til en mere alternativ form.
Men Lüneburger-kuglen er ikke som andre kugler. Den består ikke af det samme glas hele vejen igennem. Tværtimod. Jo nærmere du kommer midten af kuglen, desto mere bryder den lyset.
Det fører til, at lysstrålerne samles nær overfladen på den modsatte side af kuglen. Modsat kan du placere en lyskilde ind til kuglen på en side og få en samlet brydning ud på den anden side.
Virker i mange retninger
Radarbølger, radiobølger og lysbølger er samme type bølger, elektromagnetisk stråling. Det er kun bølgelængden, der varierer.
Det betyder, at du kan lave Lüneburgerkugler, som både sender og modtager radar- og radiobølger.
En Lüneburgerkugle udfører på den måde det samme arbejde, som for eksempel en parabolantenne gør. Men den har en stor fordel: Den behøver ikke at blive drejet for at skifte retning.
Samme Lüneburgerkugle kan modtage og sende smalle radar- og radiostråler i forskellige retninger. Du skal blot flytte modtageren eller senderen til modsatte side af kuglens overflade.
Det er meget enklere end at flytte hele antennen.
For en bilradar betyder det for eksempel, at radaren nemt kan strække sig over en stor vinkel foran bilen. Det er netop sådan en radar, som Stein Arne Askeland arbejder på at udvikle.
Fylder mindre ved brug af metamateriale
Lüneburger-antenner har dog alligevel en stor ulempe. Kuglerne tager plads. Det har Tie Jun Cui og hans kollegaer ved Southeast University i Nanjing gjort noget ved.
De små uformede metalstykker i mønsteret, de har lavet, danner et metamateriale.
Det er det mønster, som giver metamaterialet de specielle egenskaber, ikke materialet i sig selv.
Forskerne har flere gange vist, at sådanne metamaterialer kan påvirke radiobølger og på det seneste også lys.
For eksempel har de formået at lave såkaldte usynlighedsmaterialer. Der vil specielle mønstre i materialet bøje lys eller radiobølger udenom, sådan at det virker som om, de passerer tværs gennem materialet.
© forskning.no Oversat af Anna Bestle
