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Technik
Aus Gummi und magnetischen Mikropartikeln stellten Forscher kleine Roboter her, die – angetrieben durch Magnetfelder – kontrolliert zugreifen, springen und kriechen können.
Äquivalenzprinzip
Ein Frequenzvergleich von zwölf Atomuhren bestätigt, dass ihr Takt unabhängig von ihrer Position ist – wie von Albert Einsteins Theorie vorhergesagt.
Mit unterschiedlich transparenten Harzen und Farbstoffen stellten Forscher aus Millionen von Bilddatenpunkten filigrane dreidimensionale Modelle her.
Kernuhren
Der Atomkern des Elements Thorium-229 soll zukünftig als Taktgeber für einen neuartigen Typ von Atomuhren dienen.
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.
Bionik
Forscher haben die Flügel von Ohrwürmern untersucht und die ausgeklügelte Falttechnik auf ein künstliches Modell übertragen.
Magnetspeicher
Der magnetische Zustand von atomar dünnen Schichten aus Chromiodid lässt sich mit geringen Spannungen kontrollieren und damit zum Speichern von digitalen Daten nutzen.
Neuronale Netze
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.
Zeitmessung
Eine hochgenaue Atomuhr, die in einen Anhänger passt – mit dieser Neuentwicklung können Forscher nun die Erde vermessen.
Wissenschaftler erzeugten mit einem kleinen Kügelchen in einer optischen Falle ein von allen Seiten sichtbares, dreidimensionales Bild.
Solarenergie
Ein neuartiges Solarfenster lässt sich zwischen einem durchsichtigen und einem verdunkelten, photovoltaisch aktiven Zustand hin- und herschalten.
Selbstorganisation
Mit elektrischen Feldern lässt sich ein winziger Roboterarm – zusammengesetzt aus Erbgutsträngen – schnell und kontrolliert steuern.
Strömung
Mit zusätzlichen Verwirbelungen reduzierten Wissenschaftler die in Strömungen auftretenden Turbulenzen – das könnte den Energiebedarf für den Transport von Flüssigkeiten senken.
Schwebendes Kügelchen rotiert 40 Millionen Mal pro Minute, bevor es von Zentrifugalkräften zerrissen wird.
Mit einem weichen, flexiblen Kunststoff und einer Kochsalzlösung ahmten Forscher das elektrische Organ von Zitteraalen nach.
Vom Körper reflektierte Mikrowellen bilden die Grundlage, um Vitalfunktionen ohne jeden Körperkontakt zuverlässig aufzuzeichnen.
Ein neues Modell zeigt, wie viele Fußgänger nötig waren, um die Brücke in London in erste Schwingungen zu versetzen.
Mit einer elektronischen Schaltung konnten Wissenschaftler neuronale Aktivität simulieren und so Wahrnehmungsprozesse technisch nachbilden.
Ein neu entwickelter Schallschutz aus symmetrisch angeordneten Kunststoffröhren senkt die Lautstärke für einzelne Frequenzbereiche um bis zu 90 Prozent.
Forscher präsentieren ein Kryo-Elektronenmikroskop, das mit relativ langsamen Elektronen eine überraschend hohe Bildauflösung erreicht.
Physiker stellen einen neuen Rekord für die Präzision einer Atomuhr auf, indem sie Strontiumatome in ein dreidimensionales Lichtgitter einsperren.
Physiker konnten die Stabilität von Solarzellen aus Perowskit deutlich steigern. Ein Interview mit Michael Grätzel.
Wissenschaftler berichten über das enorme Potenzial und die Realisierbarkeit einer bislang ungenutzten Stromquelle – der Verdunstung von Wasser.
Durch den Zusatz von Nanoteilchen gelingt Materialforschern der 3D-Druck von Bauteilen aus Aluminiumlegierungen ohne Risse und mit hoher Festigkeit.
Ein neues flexibles Kunststoffmodul leitet effizient Wärme ab und könnte somit in funktioneller Sportkleidung oder als Hitzeschutz für Smartphones eingesetzt werden.
Quantensimulator
Mit ultrakalten Atomen – gefangen in optischen Gittern – können Physiker komplexe Quantensysteme simulieren.
Eine neue Faser erzeugt beim Dehnen genügend Strom für eine Leuchtdiode oder – eingewoben in einen Stoff – für einen Pulssensor.
Auf der Basis eines metallhaltigen Gels haben Wissenschaftler ein schaltbares Fenster entwickelt, das sich binnen einer Minute verdunkelt.
Durch geschickte Manipulation des Lichts steigern Physiker die Intensität einer noch jungen Klasse von Lasern.
Aufnahmen zeigen ungewöhnliche Verformungen der Kristallstruktur, die den hohen Wirkungsgrad dieser Solarzellen erklären könnten.
Gasdurchlässige und biokompatible Sensorelektroden haften zuverlässig auf der Haut und können Körperfunktionen so über längere Zeiträume überwachen.
Eine neue Alternative zum Aufzug oder Treppenlift soll vor allem älteren Menschen das Treppensteigen erleichtern.
Mit einer neuen gestapelten Chipstruktur lassen sich verschiedene Gase nachweisen, diese Daten speichern und direkt elektronisch verarbeiten.
Versuche mit einem Greifer nach dem Vorbild von Geckofüßen zeigen, dass eine neu entwickelte Hafttechnik auch in Schwerelosigkeit funktioniert.
Satellit
Wissenschaftlern ist die technisch anspruchsvolle Aufgabe geglückt, via Satellit sogenannte Quantenschlüssel zwischen zwei Bodenstationen auszutauschen.
Basis für künstliche neuronale Netzwerke mit extremer Rechenleistung und geringem Energiebedarf gelegt.
Eine neue Methode nutzt gestreutes Licht, um extrem geringe Druckänderungen – etwa von Herzzellen ausgehende Schallwellen – zu messen.
Wissenschaftler entwickeln einen neuartigen doppelten Frequenzkamm, der künftig die Analyse von Gasmolekülen erleichtern könnte.
Ionenfalle
Physiker haben erstmals die quantenmechanischen Zustände von geladenen Molekülen kontrolliert verändert und gemessen.
Wissenschaftler formen mit einem Laser filigrane Nanostrukturen und erzeugen so Farbbilder ohne jedes Pigment.
Poröse Metallstrukturen aus Zink legen die Basis für eine leichte und günstige Alternative zu Lithiumionen-Akkus.
Mithilfe der Analyse von Streulicht lassen sich Objekte beobachten, die sich in undurchsichtigen Medien – wie etwa Nebel – bewegen.
Wissenschaftler entwickeln eine metallorganische Substanz, die Wasser aus der Luft sammelt – selbst bei geringer Luftfeuchte.
Der Prototyp eines flexiblen Schwimmroboters wird durch eine Kombination aus Hydrogel und dielektrischem Elastomer angetrieben.
Ein neuer Prototyp zeigt, wie sich die Effizienz organischer Leuchtdioden drastisch steigern ließe.
Mit einem Wirkungsgrad von etwas mehr als 26 Prozent nähert sich ein neuer Prototyp dem theoretischen Limit.
Magnetische Zustände einzelner Holmiumatome codieren die digitalen Basiswerte Null und Eins.
Forscher speichern ein zwei Megabyte großes Datenpaket mithilfe von Erbgutmolekülen und lesen es anschließend fehlerfrei wieder aus.
Ein neues elektrochemisches Schaltmodul könnte die Basis für Hirnimplantate und Gehirn-Maschine-Schnittstellen legen.
Eine neuartige Miniaturkamera kombiniert Weitwinkel- mit Teleaufnahmen und könnte sich unter anderem für medizinische Anwendungen eignen.
Wissenschaftler stellen einen neuen Bauplan für einen universellen Quantencomputer vor, der sich beliebig skalieren ließe.
Autonome Tauchbojen sollen Bewegungen kleiner Krebstiere, Algen und Bakterien offenbaren.
Ein neues Kompositmaterial legt die Grundlage für schaltbare Haftgreifer von Laborautomaten und Robotern.
Mithilfe eines neuen Fluoreszenzmikroskopieverfahrens können Forscher erstmals einzelne Moleküle bis auf den Nanometer genau beobachten.
Speziell isolierter Aufbau strahlt Wärmestrahlung durch die Atmosphäre ab und erreicht einen Kühleffekt von bis zu 42 Grad.
Neues Akkukonzept vereint Vorteile von Batterie und Kondensator, wodurch sich die Ladezeit verkürzt und Speicherkapazität sowie Lebensdauer erhöhen.
Die Kopplung von zwei Ytterbium-Atomuhren sorgt für ein besonders gleichmäßiges Ticken der Uhren.
Forscher entwickeln einen tragbaren Terahertzdetektor aus Nanoröhrchen für Materialanalysen und medizinische Sensorarmbänder.
Wissenschaftler lassen Elektronen in einem Festkörper mithilfe von ultrakurzen Laserpulsen bis zu acht Billiarden Mal pro Sekunde schwingen.
Ein neu entwickeltes Rasterkraftmikroskop nutzt winzige Drähte als Sensoren, um sowohl Größe als auch Richtung von Kräften zu messen.
Ein neues Verfahren wandelt das Treibhausgas sehr effizient in chemisch nutzbares Kohlenmonoxid um.
Beschichtet mit einem Film aus lichtaktiven Nanokristallen fängt eine Glasscheibe das Sonnenlicht ein und leitet es auf konventionelle Solarzellen.
Mit Molybdändisulfid anstelle von Silizium könnte die Leistungsfähigkeit von Computerchips erhöht werden.
Neue Materialmischung könnte sich für die Massenproduktion eignen, da sie hohe Wirkungsgrade ermöglicht, die mit der Zeit nur wenig abnehmen.
Mit einem neuen Verfahren erzeugen Forscher komplexe Schallmuster, die Objekte gezielt zur gewünschten Position lenken.
Mit Terahertzstrahlung lassen sich die Seiten eines geschlossenen Buchs betrachten.
Bis zu sechs Gegenstände lassen sich gleichzeitig und unabhängig voneinander mit einer einzigen Schallquelle bewegen.
Röhrchen aus einem flüssigkristallinen Polymer transportieren Flüssigkeiten auf kurvigen und sogar ansteigenden Bahnen.
Ein effizientes Kühlmodul aus einer Nickel-Titan-Legierung bietet eine stromsparende Alternative zu konventionellen Kühlschränken.
Ein akustischer topologischer Isolator beeinflusst die Ausbreitung von Schall auf bisher einzigartige Weise.
Forscher entwickeln ein berührungsempfindliches Hydrogel als Prototyp für flexible Elektronik, das bis auf die zehnfache Größe gestreckt werden kann.
Mit Lasern lassen sich extrem feine Spitzen für Rasterkraftmikroskope maßgeschneidert fertigen.
Forscher haben einen flexibel programmierbaren Quantencomputer mit fünf Ionen entwickelt und getestet.
Hauchdünnes Material verdoppelt die Effizienz der künstlichen Photosynthese.
Neues Verfahren könnte mit stark gesenktem Energieaufwand Kondenswasser aus feuchter Luft gewinnen und so eine Alternative zur Meerwasserentsalzung bieten.
Der Prototyp einer atomaren Festplatte speichert digitale Werte mit Chloratomen auf einer Kupferoberfläche.
Bionischer Prototyp mit einem Miniskelett aus Gold lässt sich über Lichtsignale steuern.
Bastian Hacker vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik beschreibt im Interview ein neuartiges Logikgatter für die Quanteninformationsverarbeitung.
Mit Generatoren, die Reibungselektrizität in nutzbare Strompulse umwandeln, ließen sich künftig autarke Sensoren und mobile Elektronik betreiben.
Forschern gelingt es, 219 Berylliumionen mit magnetischen Feldern einzufangen und quantenmechanisch miteinander zu koppeln.
Indem sie die Intuition von Videospielern nutzen, lösen Forscher der Universität Aarhus komplizierte quantenmechanische Probleme, wie sie beim Quantencomputing auftreten.
Neu entwickelter Sensor misst kleinste Änderungen der Schwerkraft und soll vor Vulkanausbrüchen warnen können oder auch die Suche nach Erdöllagerstätten erleichtern.
Mit Laserpulsen treiben Forscher winzige Kugeln über eine Wasseroberfläche und bringen deren Hülle gezielt zum Platzen, um die Fracht zu entladen.
Physiker setzen Algorithmus zur Primfaktorzerlegung in einem Quantenrechner so um, dass er auch für größere Zahlen anwendbar wird.
Drehbare Module aus DNA-Molekülen setzen sich selbstständig zusammen.
Neues bildgebendes Verfahren kombiniert Beobachtungsdaten von zwei Detektoren für scharfe und schnelle Bilder.
Mit Kohlenstoffschichten ummantelte Silizium-Mikropartikel können Ladekapazität von Lithiumionen-Akkus vervielfachen.
Kombiniert mit winzigen Quantenpunkten lässt sich in ersten Prototypen die Farbe des ausgestrahlten Lichts gezielt beeinflussen.
Natürlicher lichtsammelnder Komplex lässt sich zur Stromerzeugung mit Elektroden koppeln.
Das Edelmetall Iridium fördert beim Entladen die Bildung von stabileren Lithiumsuperoxid-Kristallen.
Kombination zweier Solarzellen nutzt das Sonnenlicht effizienter – so sind über 25 Prozent Wirkungsgrad möglich.
Eine Kombination von Molekülgruppen mit speziellen Eigenschaften ermöglicht im Test den kontrollierten Transport von Nanopartikeln.
Forscher entwickeln Quelle für Traktorstrahlen, die kleine Objekte mit Schallwellen aus nur einer Richtung zum Schweben bringt.
Spezielle Elektrolytmischung ermöglicht erstmals wiederaufladbare Batterien mit Kalzium-Elektroden.
Forscher entwickeln eine Flüssigbatterie und verzichten auf teure Membranen und Rohstoffe. Unterschiedliche Farben zeigen den Ladezustand an.
Filigrane Struktur im Schichtaufbau von organischen Leuchtdioden streut bisher ungenutzte Lichtteilchen und reduziert Strahlungsverluste.
Ein Synthesegas aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid lässt sich klimaneutral erzeugen. Das Verfahren könnte die weltweite Kohlendioxidproduktion reduzieren helfen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
