Australische Forscher entwickeln Chamäleon-Drohne, die sich dem Hintergrund anpasst

Die Vorstellung, dass man durch eine Drohne ausspioniert werden könnte, dürfte vielen unangenehm sein. Doch noch unheimlicher wäre es, wenn die Drohne sich im Freien nahezu  "unsichtbar" machen könnte. Forschern von der University of South Australia könnte nun ein entscheidender Schritt in diese Richtung gelungen sein: Sie statteten Drohnen mit einer Oberfläche aus, deren Färbung der des Himmelshintergrundes angepasst wird.

Drohnen sind beim Militär mittlerweile schon unersetzlich. Der Einsatz dieser unbemannten Luftfahrzeuge spielt eine zentrale Rolle für Nachrichtendienste, die Überwachung bekannter und die Aufklärung unbekannter Areale. Trotz aller Nützlichkeit gibt es bisher ein Problem beim Einsatz von Drohnen für Spionagezwecke: die äußere, bisher unveränderliche Färbung der Drohnen. Der Himmel kann sich zum Beispiel je nach Tageszeit und Witterung verfärben, das Äußere der Drohne bleibt jedoch bisher gleich.

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Forscher der University of South Australia haben nun in Zusammenarbeit mit dem australischen Verteidigungsministerium eine Reihe von Polymerfolien entwickelt, die ihre Farbe bei Bedarf kontrolliert ändern und somit genutzt werden können, um Drohnen zu "tarnen". Bei den verwendeten Polymeren handelt es sich um so genannte elektrochromatische Materialien, das heißt sie ändern ihre Farbe – ähnlich LCD-Anzeigen oder OLED-Bildschirmen – als Reaktion auf ein elektrisches Feld. Die genauen Farben können auf bestimmte Steuerspannungswerte abgestimmt werden. Laut Kamil Zuber, dem Leiter des Forschungsteams, ist das Prinzip dieser Materialien nicht neu.

Eine ähnliche Technologie wird bereits in Luxusautos, zum Abblenden von Spiegeln und für die Bordfenster vom Dreamliner Boeing 787 eingesetzt.

Die bisher gebräuchlichen Materialien reagierten jedoch oft zu langsam und erforderten einen hohen Stromverbrauch zum Schalten. Obendrein musste die elektrische Spannung permanent anliegen, um die jeweilige Färbung aufrechtzuerhalten.

Die neu entwickelten Polymerfolien haben hingegen Schaltgeschwindigkeiten im Sekundenbereich und bieten außerdem ein "Farbgedächtnis", das heißt sie behalten ihre eingeschaltete Farbe, ohne dass eine Spannung noch kontinuierlich anliegen muss. Da sie außerdem im Bereich von -1,5 bis +1,5 Volt arbeiten, sind AA-Batterien ausreichend, um den jeweiligen Farbwechsel zu aktivieren.

Das neue Material ist den Forschern zufolge außerdem kostengünstig, leicht und langlebig. Es kann außerdem sowohl in starrerer als auch in flexibler Form hergestellt werden und könne dadurch optimal für den Einsatz zum Beispiel in Drohnen aller Größenklassen und Funktionen angepasst werden. Damit sei die neue Technik ideal für die australische Armee, die winzige Drohnen in der Größenordnung von Zentimetern – wie etwa bei der Black Hornet – bis hin zu größeren Modellen mit Fähigkeiten zur Fernüberwachung einsetzt.

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In ersten Experimenten brachten die Forscher die Polymeroberflächen, die aus fünf bis sechs verschiedenen Materialien bestanden, auf den kleinformatigen Rahmen einer Drohne auf. Die verschiedenen Materialien des Panels konnten jeweils zwei bis drei verschiedene Farben erzeugen.

In der letzten Phase des Projekts hatte die Forschergruppe nicht mehr an der Hardware gearbeitet, sondern einen Prototypen für die Steuerelektronik entwickelt, der den Zustand des Himmels detektiert und dann automatisch die Steuerspannung für das Panel so anpasst, dass die Farbe in der gewünschten Weise geändert wird. Auf diese Weise konnten die Forscher testen, ob sich die Farbe der Drohne an den Himmel anpasste. Wie Zuber erläutert, waren die Versuche erfolgreich:

Wenn die Drohne vor einer Wolke vorbeiflog, würde sie blass werden, und wenn sie dann wieder in den blauen Himmel zurückkehrte, würde sie wieder blau werden.