Überall auf Empfang

Wenn Alejandro Jiménez-Sáez beschreiben soll, woran er forscht, benutzt er gerne das Bild eines Spiegels. „Stellen Sie sich vor, Sie können in einem Gebäude mit der Hilfe von Spiegeln in benachbarte Räume blicken. Und diese Spiegel lassen sich elektrisch zudem so verändern, dass man auf bestimmte Punkte im Raum fokussieren kann, etwa um in einem Buch zu lesen, das in einem Nachbarzimmer auf dem Tisch liegt.“

In der Forschung des gebürtigen Spaniers, der in Elektrotechnik und Informationstechnik promoviert hat, geht es allerdings nicht um Fortschritte in der Optik, sondern um Millimeterwellen, für die es Spiegel dieser Art nicht gibt. Millimeterwellen werden seit Jahrzehnten in der Radartechnologie, für Bewegungsmelder, WLAN- oder Telekommunikation genutzt. Im Mobilfunkbereich ist ihr Einsatz allerdings bisher sehr eingeschränkt möglich. Zwar erreicht die sogenannte mmWave hohe Datenraten, ihre Reichweite ist mit nur wenigen hundert Metern jedoch kurz und wird durch Wände sehr gedämpft. In Gebäuden sind sie schlecht zu empfangen.

Der etit-Wissenschaftler forscht daher daran, wie sich Millimeterwellen lenken oder sogar auf einen gewünschten Punkt fokussieren lassen. „Zum Beispiel auf ein Smartphone oder Tablet“, erklärt Alejandro Jiménez-Sáez. Und ist es unter Umständen sogar möglich, die Millimeterwellen so zu steuern, dass sie der Person oder dem Mobilfunkgerät folgen? „Auf diese Weise ließe sich der Empfang extrem verbessern oder überhaupt an Orte bringen, wo es sonst gar keinen Empfang gibt“, beschreibt der Athene Young Investigator die Zielrichtung seiner Forschung. Jiménez-Sáez, der im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik bei Prof. Rolf Jakoby arbeitet, sucht nach Komponenten und will Verfahren realisieren, um diese Vision möglich zu machen.

Bisherige Verfahren sind aufwendig und teuer und damit für Netzbetreiber unattraktiv. Dem Forscher schwebt eine preiswertere Lösung vor, deren Basistechnologie aus der Displaytechnik bekannt ist. Dabei handelt es sich um spezielle Glasoberflächen, die mit Flüssigkristallen gefüllt sind, wie wir sie heute in TV-Geräten, Monitoren oder Handys finden. Durch die Veränderung dieser Technologie auf die Anforderungen der Millimeterwellen will er Prototypen schaffen, die sich als Reflektoren, also Spiegel, an Innen- oder Außenwänden von Gebäuden oder sogar als eine transparente, steuerbare Linse am Fenster installieren lassen. Derzeit konzentriert sich der Athene Young Investigator auf die Frage, „wie eine solche Oberfläche konstruiert sein müsste“, berichtet er.

Die wissenschaftliche Expertise dafür besitzt er. Alejandro Jiménez-Sáez hat an der Polytechnischen Universität in Valencia seinen Bachelor in Telekommunikation gemacht, kam zu einem Erasmus-Jahr an das Karlsruher Institut für Technologie und entdeckte dort seine Liebe zu Deutschland und der deutschen Sprache. Einen Double Degree Master machte er daraufhin in Valencia und an der TU Darmstadt in Elektrotechnik und Informationstechnik. Die Erforschung neuartiger Reflektoren und steuerbarer Materialien reizte den jungen Wissenschaftler schon früh und der Fachbereich der TU Darmstadt war in diesem Gebiet seit vielen Jahren führend. Am Institut für Mikrowellentechnik und Photonik machte Jiménez-Sáez seinen Doktor. 2022 erhielt er von den Freunden der TU Darmstadt die Auszeichnung für die beste Promotion in Elektrotechnik und Informationstechnik, den Preis als bester Student hatte er zuvor bereits sowohl in Valencia als auch Darmstadt bekommen.

Alejandro Jiménez-Sáez fühlt sich in der Stadt und an der TU auch persönlich wohl. Er ist passionierter Salsa-Tänzer, leitet eine Showtanzgruppe und engagiert sich als Tanzlehrer für den Uni-Sport. Dass er nun als Athene Young Investigator ausgewählt wurde, empfindet der Postdoc als einen „sehr guten Schritt“. Es ermögliche mehr Sichtbarkeit, Selbstständigkeit für seine Forschung sowie „mehr Erfahrung und Verantwortung“. „Ich fühle mich von der Universität auf dem Weg zu einer Professur unterstützt. Es verleiht meiner wissenschaftlichen Karriere Schwung“, freut er sich.