3D-Druck eröffnet neue Möglichkeiten für die maritime Forschung

MITRE Corporation, eine Organisation zum Betrieb von Forschungsinstituten im Auftrag der Vereinigten Staaten, die durch Abspaltung vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) entstanden ist, arbeitete mit Industriepartnern zusammen, um zu demonstrieren, wie der 3D-Druck die akustische Unterwassererfassung verbessern kann.

Die Tiefen der Ozeane bergen viele Geheimnisse. Bekannte Forscher wie Jacques Cousteau und Robert Ballard haben stets das Unergründliche der Tiefsee zu verstehen gesucht. Doch die Kommunikation unter Wasser birgt große Herausforderungen, insbesondere durch die Akustik. Vor diesem Hintergrund hat das BlueTech-Team von MITRE eine Initiative ins Leben gerufen, um die Kommunikation in den Ozeantiefen zu verbessern.

Ein besonderes Augenmerk lag auf der Entwicklung von “gedruckten” Transducern – Sensoren, die akustische Signale unter Wasser senden und empfangen. Im Rahmen ihres unabhängigen Forschungs- und Entwicklungsprogramms kooperierte MITRE mit zwei Schlüsselunternehmen im Bereich des 3D-Drucks: MSI Transducers und Lithoz America.

Das Ergebnis dieser Zusammenarbeit war eine völlig neue Technik zum 3D-Druck von kleinen Keramikstrukturen, die in unterseeischen akustischen Transducern verwendet werden. Diese neu entwickelten Transducer haben verbesserte Eigenschaften wie Empfindlichkeit und Bandbreite, was sie für spezifische Unterwassermissionen, einschließlich der Aktivitäten von autonomen Unterwasserfahrzeugen (AUVs), attraktiv macht.

“Diese Innovation wird bahnbrechende Wege zum Bau von Wandlern mit Fähigkeiten ermöglichen, die bisher nur hypothetisch waren”, sagt Nick Rotker, Chief BlueTech Strategist bei MITRE. “Sie öffnet den Raum für die Entwicklung von Wandlern und ermöglicht leistungsfähigere und effizientere Plattformen, um ein besseres Verständnis der Vorgänge in unseren Ozeanen zu gewinnen.

Ein weiterer Fortschritt besteht in der gezielten Datenübertragung in eine spezifische Richtung.

“Es ist der Unterschied zwischen einer Taschenlampe und einem Laserpointer, nur mit Ton”, erklärt Justin Tufariello von MITRE, der Leiter des Projekts. “Anstatt die eigene Anwesenheit jedem in der Umgebung mitzuteilen, kann eine Plattform nun akustische Daten verdeckter übertragen. Das bringt viele potenzielle Anwendungen mit sich, insbesondere im Bereich der nationalen Sicherheit.”

“Diese Arbeit zeigt, wie wichtig es ist, den Problembereich zu kennen und die richtigen Partner zusammenzubringen, um schnell wirkungsvolle Fähigkeiten zu entwickeln, die den Unterwassereinsatz revolutionieren könnten”, sagt Ballard Smith von MITRE.

Das Projekt ist ein Paradebeispiel dafür, wie Innovation durch kollaborative Forschung vorangetrieben werden kann. Es bietet nicht nur neue Möglichkeiten für den Unterwassereinsatz, sondern stellt auch eine Grundlage dar, um die Zukunft der maritimen Forschung weiter zu gestalten.

“Wir hoffen, dass diese Arbeit weitere kosteneffiziente Möglichkeiten für verschiedene Arten des keramischen 3D-Drucks eröffnen wird, damit wir die Unterwasserforschung weiter vorantreiben können”, sagt Tufariello.