Empa-Spin-off Lepto GmbH: Terahertz-Strahlung – wie Satelliten besser kommunizieren
Terahertz-Strahlung ist ein bisher kaum genutzter, aber vielversprechender Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Die Empa-Forschenden Elena Mavrona und Erwin Hack wollen zur Schliessung dieser Terahertz-Lücke beitragen. Mit ihrem Spin-off Lepto stellen sie Filter und andere Geräte für Terahertz-Strahlung her und ermöglichen so eine Vielzahl von Anwendungen, sowohl im Weltraum als auch auf der Erde.
Bild: Empa
Ein Schweizer Start-up hat einen Filter entwickelt, der kaum dicker ist als ein menschliches Haar. Damit wollen das Unternehmen eine Technologie voranbringen, die in der Raumfahrt und der Mobilfunkkommunikation gleichermaßen als Schlüssel zur Zukunft gilt. Die Lepto GmbH, im April 2025 als Ableger der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa in Dübendorf gegründet, hat ihren ersten Terahertz-Filter auf den Markt gebracht.
Eine Lücke im Spektrum
Wer an Strahlung denkt, denkt meist an sichtbares Licht, Röntgenstrahlen oder die Funkwellen hinter WLAN und Bluetooth. Dazwischen liegt ein Bereich, der lange kaum beachtet wurde: die sogenannte Terahertz-Strahlung. Mit Wellenlängen zwischen 0,3 und 3 Millimeter sitzt sie im elektromagnetischen Spektrum zwischen Infrarot- und Mikrowellen – und war jahrzehntelang schwer zugänglich, weil es an geeigneten Werkzeugen fehlte, um sie zu erzeugen und zu messen. Forschende sprechen daher von der Terahertz-Lücke.
Genau diese Lücke beginnt sich seit etwa 30 Jahren langsam zu schließen. Lepto will dazu beitragen: Der entwickelte Filter besteht aus einer hauchdünnen Polymerfolie, auf der winzige Goldstrukturen im Mikrometerbereich aufgebracht sind. Das Besondere ist vor allem ihre Dicke von gerade einmal einem Mikrometer – einem Tausendstel Millimeter. Die Folie ist damit für das gesamte elektromagnetische Spektrum nahezu transparent, was den Filter effizienter macht als viele dickere Konkurrenzprodukte.
Leichter, kompakter, weiter ins All
Gerade in der Raumfahrt ist das ein entscheidender Vorteil. Jedes Gramm, das ein Satellit weniger wiegt, spart beim Start erhebliche Kosten. Der ultradünne Filter von Lepto ist nicht nur leicht, sondern lässt sich auch platzsparend einbauen – ein Argument, das in der Raumfahrttechnik schwer wiegt.
Doch das Gewicht ist nicht der einzige Grund, warum Terahertz-Strahlung im Weltall interessant ist. Einerseits eignet sie sich für die Spektroskopie, also die Analyse von Materialien und Phänomenen in der Astro- und Geophysik. Andererseits bietet sie Potenzial für die Kommunikation zwischen Satelliten untereinander sowie zwischen Satellit und Erde. Weil Terahertz-Strahlung eine höhere Frequenz hat als herkömmliche Funktechnologien, erlaubt sie schnellere Datenübertragung. Dass sie kürzere Reichweiten hat, ist dabei kein Nachteil – im Gegenteil: Es macht die Kommunikation schwerer abfangbar und damit sicherer.
Neben der Raumfahrt sehen die Gründerinnen und Gründer Anwendungen in der Mobilfunktechnologie der nächsten Generation, im medizinischen Bereich – etwa zur schonenden Hautdiagnostik bei Krebserkrankungen – sowie in der Sicherheitstechnik, zum Beispiel bei Körperscannern an Flughäfen.
Quelle: https://www.empa.ch/web/s604/lepto