Molekulare Kommunikation über die Zeit (MCAT) untersucht, wie sich Informationen in chemischen Spuren speichern lassen, die noch Stunden oder Tage nach ihrer Freisetzung ausgelesen werden können. Statt Funkwellen nutzt der Sender winzige Tropfen oder Duftmarken, deren Molekülgemische mit charakteristischen Geschwindigkeiten verdampfen und zerfallen. Misst ein Empfänger später das verbleibende Verhältnis der Substanzen, lässt sich bestimmen, wann die Markierung gesetzt wurde – perfekt für zeitcodierte Duftpfade, z. B. zum Robot-Following, für Umweltüberwachung oder Verhaltensforschung.

Im Projekt entwickeln wir (1) ein physikalisches MCAT-Systemmodell für Verdunstung, Ausbreitung und Detektion, (2) Schätzverfahren, die Konzentrationsmessungen in genaue Freisetzungszeiten übersetzen, sowie (3) ein optimiertes „molekulares Alphabet“ mit Stoffen unterschiedlicher Halbwertszeiten. Eine Labor-Demonstration ist geplant. Helfen Sie uns, die chemischen Erinnerungen unserer Umwelt lesbar zu machen!