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European XFEL
Im Interview berichtet Clemens Prescher von neuen Experimenten am Röntgenlaser European XFEL.
Eismonde
Mit Computersimulationen untersuchen Forschende die Ursache eines Phänomens am Südpol des Saturnmondes.
Akkus
Unterstützt von Künstlicher Intelligenz haben Forschende einen Elektrolyten entwickelt, der nicht flüssig ist wie bei anderen Batterien.
Strömungen
Wenn es schneit, wehen die Schneeflocken zunächst turbulent durch die Luft – und fallen dann nach einer verblüffend einheitlichen Regel zu Boden.
Smarte Materialien
Module aus funktionalen Kunststofffolien können den Körper sowohl kühlen als auch wärmen – das macht sie perfekt für extreme Umgebungen.
Wärmepumpen
Ein Prototyp – basierend auf speziellen Kristallen – kühlt dank des elektrokalorischen Effekts effizienter als herkömmliche Kühlsysteme.
Laser
Ein Prototyp ebnet den Weg für winzige Detektoren, die sich künftig in Smartphones integrieren lassen könnten.
Sonnensystem
Eine neue Analyse des Mondstaubs von Apollo 17 bringt die bislang ältesten Kristalle des Erdtrabanten zum Vorschein – und datiert seine Entstehung neu.
Nanotechnologie
Ein neuartiger Nanogenerator wandelt das Zittern der Moleküle in elektrische Energie um – dank des piezoelektrischen Effekts.
Erdgeschichte
Vor 1300 Millionen Jahren entstand ein Riss im Urkontinent – und bahnte den farbenprächtigen Diamanten den Weg bis zur Erdkruste.
Neue Analysen stellen die bisherige Theorie zur Bildung einer relativ leichten kontinentalen Erdkruste in Frage.
Im Interview berichtet Carsten Ronning, wie er und sein Team ultraschnelle Prozesse in Nanodrähten untersucht haben.
Festkörperphysik
In der 343. Folge erklärt Matthias Bickermann, warum Kristalle für viele moderne Technologien unverzichtbar sind und wie sie für diesen Zweck gezielt gezüchtet werden.
Ein Forschungsteam hat eine bislang unbekannte Form von Eis hergestellt, das etwa so dicht ist wie Wasser.
Materialforschung
Im Interview erklärt Matthias Sperl, warum ein Astronaut auf der Internationalen Raumstation ISS insgesamt 64 Betonproben angerührt hat.
Im Interview berichtet Natalia Dubrovinskaia, wie sich unter ultrahohem Druck neuartige Materialien erzeugen lassen.
Mikrostrukturen
Forscher fanden im Aufbau von Schneckenschalen Hinweise auf spiralförmige Flüssigkristalle.
Quantenphysik
Den Nobelpreis für Physik erhalten dieses Jahr Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Quantenmechanik.
Geologie
In Diamanten eingeschlossene besondere Minerale weisen auf viel Wasser im Erdmantel hin.
Photovoltaik
Eine neue Methode, um Perowskitschichten in Solarzellen zu kombinieren, erhöht deren Wirkungsgrad und Haltbarkeit.
Im Interview berichtet Wolfgang Wagermaier, warum Knochen so belastbar und bruchfest sind.
Meteorologie
Experimente mit künstlichem Hagel sollen die Wettervorhersage verbessern – wie, verrät Miklós Szakáll im Interview.
3D-Druck
Besondere Druckertinte aus Flüssigkristallen verleiht Objekten aus dem 3D-Drucker farbenfrohen Glanz.
Der Klimaumschwung auf dem Mars vor drei Milliarden Jahren wurde durch andere Effekte angetrieben als bislang vermutet.
Magnetsinn
Im Interview erzählt Uwe Hartmann, welches Mineral für den Magnetsinn von Lachsen und bestimmten Bakterien verantwortlich ist.
Materialien
Kleine Verunreinigungen verleihen Nanodiamanten magnetische Eigenschaften.
Mithilfe einer piezoelektrischen Faser stellten Materialforscher einen Stoff her, der Schallwellen in kleine Spannungspulse umwandelt und so hörbar macht.
Regenerative Energien
Mithilfe einer neuen elektrostatischen Reinigungsmethode lassen sich Solarmodule von abschattenden Staubschichten befreien.
In einem Nanomaterial entdeckten Forscher ein neues Phänomen, mit dem sich durch Licht erzeugte Ladungen mehrere Tage lang speichern lassen.
Geophysik
Erstmals wiesen Forscher in Diamanten eingeschlossene Kristalle aus dem Erdmantel nach, die eine wichtige Rolle für die Wärme der Erde spielen.
Eiskristalle
Kürzlich entschlüsselte Eisstrukturen erweitern das Phasendiagramm von Wasser und bieten Einblicke in riesige Eisplaneten wie Neptun oder Uranus.
Vulkanologie
Ob ein Vulkan eher explosiv oder doch langsam ausbrechen wird, lässt sich dank neuer Analysen des Magmas in Zukunft möglicherweise schon deutlich früher vorhersagen.
Energieerzeugung
Dank einer hauchdünnen Beschichtung erzeugen Holzdielen elektrischen Strom, sobald eine Person über sie läuft.
Lebensmittel
Durch einen kleinen Zusatz bilden sich die gewünschten Kristalle in der Kakaobutter deutlich leichter als in herkömmlichen Verfahren.
Physik hinter den Dingen
Manche Brillen färben sich im Sonnenlicht selbst ein. Das liegt an Molekülen oder Kristallen, die auf UV-Strahlung reagieren.
Materialwissenschaft
Hauchdünne Eisfasern lassen sich verbiegen und leiten Licht wie Glasfasern.
Die Atmosphäre der Venus ist alles andere als lebensfreundlich – anders sah es jedoch in einem Krater auf dem jungen Mars aus.
Ein Gewitter mit Blitz und Donner erschreckt und fasziniert uns zugleich. Wodurch entstehen Gewitterblitze und wie finden sie ihren Weg zur Erde?
Elektrostatik
Die gezielte elektrostatische Aufladung von Eiskristallen könnte zukünftig genutzt werden, um auch große Oberflächen zu enteisen.
Periodensystem
Forscher untersuchten mit großem Sicherheitsaufwand erstmals einige der chemischen Eigenschaften des radioaktiven Elements Einsteinium.
Neben hohen Drücken und Temperaturen spielen vermutlich auch elektrische Felder eine wichtige Rolle bei der Kristallisation von Kohlenstoff.
Impfstoffe
Im Interview erzählt Martin Schroer, wie Röntgenstrahlen bei der Suche nach geeigneten Impfstoffen gegen das Coronavirus helfen.
Sie soll seidig glänzen und im Mund zart schmelzen – nicht nur die Zutaten sind entscheidend für die perfekte Schokolade, auch die Physik spielt eine wichtige Rolle.
Ein neues Material, zusammengesetzt aus Metallatomen und organischen Molekülen, zeigt erstmals auch bei Raumtemperatur stabile magnetische Eigenschaften.
Ein genauer Blick auf unser Wärmeempfinden zeigt, dass sich unsere Haut keineswegs als Thermometer eignet.
Thermodynamik
Neue Analysen zeigen, dass unterkühltes Wasser selbst bei minus 138 Grad Celsius flüssig bleibt.
Farben
Kommt nach einem Regenschauer die Sonne zum Vorschein, bildet sich oft ein Regenbogen am Himmel. Erklären lässt sich das farbenfrohe Lichtspiel mit den Grundlagen der Optik.
Die Raumsonde Dawn liefert Hinweise auf einen salzhaltigen Wasserozean unter der Oberfläche des Zwergplaneten.
Bionik
Mit bionischen Nanostrukturen nach dem Vorbild von Mottenaugen lässt sich auch bei schwachem Frost eine Vereisung von Oberflächen verhindern.
Coronavirus
Im Interview berichtet Wiebke Lohstroh, wie sich mithilfe von Neutronenstrahlen die exakte chemische Struktur von Virenproteinen untersuchen lässt.
Im Interview erklärt Megan Cordill, warum sich speziell gefertigte Gläser biegen lassen und damit beispielsweise für faltbare Displays eignen.
Welche Methoden zum Einsatz kommen, um die Struktur des Coronavirus zu untersuchen, erklärt Dieter Willbold im Interview.
Im Interview erklärt Manfred Weiss, wie sich Virusproteine mithilfe von Röntgenlicht analysieren lassen.
2D-Materialien
In der 303. Folge des Podcasts erklärt Jonathan Eroms, wie sich Forscher die einzigartigen Eigenschaften von hauchdünnen Schichten aus reinem Kohlenstoff zunutze machen.
Im Interview erklärt Natalia Dubrovinskaia, wie unter hohem Druck und bei hohen Temperaturen neue Materialien mit besonderen Eigenschaften entstehen.
Wenn Wassertröpfchen in den Wolken gefrieren, entstehen winzige Eiskristalle. Diese können zu stattlichen Schneeflocken heranwachsen – wenn die richtigen Bedingungen herrschen.
Erde
Ein Meteoriteneinschlag vor etwa 2,3 Milliarden Jahren formte nicht nur den Yarrabubba-Krater, sondern löste womöglich auch den damaligen Klimawandel auf der Erde aus.
Sogenannte Latentwärmespeicher halten uns im Winter warm – indem sie ein Phänomen der Thermodynamik nutzen.
Kristallbildung
Die genaue Analyse von Salzkrusten zeigt, wie sich deren Kristallisation verhindern lässt, um etwa antike Wandfresken besser zu schützen.
Raumfahrt
Lichtsegel, die Laserstrahlen gezielt ablenken, könnten zukünftig als Antrieb für Mini-Raumsonden dienen, die innerhalb von Jahrzehnten zu anderen Sternen fliegen.
Ein dünner Streifen aus einem speziellen Polymer verformt sich sowohl durch Wärme als auch durch Lichtpulse – und kann sich dadurch fortbewegen.
Messtechnik
Mit einer neuen Methode lassen sich die winzigen Staubpartikel in Echtzeit zählen, vermessen und identifizieren.
Quantennetzwerke
Wie sich mit einem Quanteninternet verschiedene Quantensysteme miteinander vernetzen lassen, erklärt Josef Schupp im Interview.
Nahezu alle Materialien dehnen sich aus, wenn man sie erwärmt – winzige magnetische Partikel verhalten sich nun genau entgegengesetzt.
Suprafestkörper
Wie Forscher einen Suprafestkörper erstmals zweifelsfrei erzeugen konnten, berichtet Tilman Pfau im Interview mit Welt der Physik.
Freie-Elektronen-Laser
Physiker beschossen kugelförmige Moleküle aus Kohlenstoffatomen mit Röntgenlaserblitzen und verfolgten das Geschehen in Echtzeit.
Teilchenphysik
Im Interview erklärt Hermann Nicolai, warum das Gravitino ein möglicher Kandidat für Dunkle Materie ist und wie sich das Teilchen nachweisen lassen könnte.
Meerwasserentsalzung
Eine neue Solaranlage nutzt das Sonnenlicht gleich zweifach: Es erzeugt Strom und entsalzt gleichzeitig Meerwasser.
Metalle
Neue Einblicke in die Kristallstruktur des Leichtmetalls könnten die Produktion von Bauteilen aus Magnesium drastisch vereinfachen.
Vulkane
Durch die Analyse vulkanischen Gesteins haben Forscher abgeschätzt, wie schnell flüssiges Magma aus einem Reservoir im Erdmantel zur Oberfläche aufsteigt.
Fluide
Gefriert eine Seifenblase in einer Kühlkammer, entstehen zahlreiche über die Blasenhülle driftende Eiskristalle.
Strukturanalyse
Im Interview spricht Tobias Unruh über ein neues portables Messgerät zur Röntgenkleinwinkelstreuung, mit dem Forscher künftig nanometergroße Strukturen untersuchen wollen.
Neuronale Netze
Mit einem neuen lichtbasierten Computerchip lässt sich das Verhalten von Neuronen und Synapsen nachahmen.
Akustik
Mit Laserlicht steuern Wissenschaftler, wie sich Schallwellen in einer dünnen Membran ausbreiten.
Entropie
Das Zusammenpressen und Ausdehnen eines verformbaren Materials bietet eine effiziente Alternative zu heutigen Kühlprozessen.
Ein neues Material, das zu einem Großteil aus Luft besteht, zeigt sowohl eine herausragende mechanische als auch thermische Stabilität.
Erdmagnetfeld
Vor etwa 565 Millionen Jahren verfestigte sich der innere Erdkern aus Eisen und verhinderte damit einen Kollaps des Erdmagnetfelds.
Mit einer neuartigen Variante der Röntgenspektroskopie lassen sich die Eigenschaften von Materialien noch besser analysieren und verstehen.
Casimir-Effekt
Elementarteilchen, die aus dem Nichts entstehen und sofort wieder verschwinden, können nicht nur Druck ausüben, sondern auch eine Drehbewegung antreiben.
Quantenkommunikation
Mithilfe von Quantenpunkten haben Forscher zuverlässig Paare aus verschränkten Lichtteilchen erzeugt, die sich für die Quantenkommunikation nutzen lassen.
Herbstzeit ist Nebelzeit. Damit der Wasserdampf in der Luft zu Tröpfchen kondensiert, muss sich die Luft abkühlen oder die Feuchte zunehmen.
Spintronik
Die Spintronik basiert auf einer bisher ungenutzten Eigenschaft von Elektronen – und könnte viele elektronische Anwendungen revolutionieren.
Zweidimensionale Materialien – wie beispielsweise Graphen – ermöglichen mit ihren besonderen Eigenschaften zahlreiche Anwendungen.
Ein neuer Prototyp verringert den Verlust von Ladungsträgern und zeigt gleichzeitig über viele Stunden einen hohen Wirkungsgrad.
Technik
Mit unterschiedlich transparenten Harzen und Farbstoffen stellten Forscher aus Millionen von Bilddatenpunkten filigrane dreidimensionale Modelle her.
Hochaufgelöste Aufnahmen von Oberschenkelknochen zeigen den besonderen Aufbau aus harten Mineralen und flexiblen Proteinen auf Nanoebene.
Nanomaterialien
Nanonadeln aus Diamant lassen sich biegen und dehnen wie Gummi und ändern dabei ihre physikalischen Eigenschaften.
Energiegewinnung
Bereits kleine Temperaturunterschiede genügen, um mit dem Prototyp eines pyroelektrischen Minikraftwerks elektrischen Strom zu erzeugen.
Festkörper
Im Gegensatz zu anderen anorganischen Halbleitern lässt sich Silbersulfid verformen wie ein Metall und eignet sich damit für flexible elektronische Bauteile.
Magnetspeicher
Der magnetische Zustand von atomar dünnen Schichten aus Chromiodid lässt sich mit geringen Spannungen kontrollieren und damit zum Speichern von digitalen Daten nutzen.
Erdmantel
Forscher fanden Wassereinschlüsse in Diamanten aus einer Tiefe von bis zu 660 Kilometern und können damit den komplexen Wasserkreislauf der Erde besser verstehen.
Ein neu entwickeltes elektronisches Modul – ein Memtransistor – vereint die Eigenschaften eines Transistors mit denen eines Speichermoduls.
Quantencomputer
Ein neuartiges Zwei-Qubit-System auf der Basis von Quantenpunkten ließ sich mit relativ geringem Aufwand fertigen, programmieren und auslesen.
Kristalle
Forscher spalten bestimmte Kristalle und beobachten eine verblüffende Selbstorganisation der Atome auf der Oberfläche.
Forschung – gefördert vom BMBF
An der Neutronenquelle HFR im französischen Grenoble erforschen Wissenschaftler weiche Materie, die in Biologie und Medizin eine wichtige Rolle spielt.
In der 253. Folge unseres Podcasts erklärt Martin Schneebeli vom WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung in Davos, wie Schnee entsteht und wie er sich im Lauf der Zeit verändert.
Solarenergie
Ein neuartiges Solarfenster lässt sich zwischen einem durchsichtigen und einem verdunkelten, photovoltaisch aktiven Zustand hin- und herschalten.
Topologische Isolatoren
Physiker imitieren die besonderen Eigenschaften von topologischen Isolatoren mithilfe von rotierenden Kreiseln – und stoßen dabei auf ein überraschendes Verhalten.
Um einen extrem seltenen Teilchenzerfall aufzuspüren, wollen Wissenschaftler das Experiment GERDA unter dem Gran-Sasso-Massiv in Italien erweitern.
Materie
Spezielle Nanokristalle lassen sich zwischen farblosem und fluoreszierendem Zustand hin- und herschalten und taugen damit als Geheimtinte.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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