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Entropie
Das Zusammenpressen und Ausdehnen eines verformbaren Materials bietet eine effiziente Alternative zu heutigen Kühlprozessen.
Energie
In der 282. Folge des Podcasts erläutert André Thess, warum neben dem Kochbuch auch die Physik ein guter Ratgeber in der Küche sein kann.
Licht
Eine mit Wassertropfen benetzte Oberfläche erscheint je nach Einfallswinkel des Lichts und Blickwinkel eines Betrachters in verschiedenen Farben.
Fluide
Öl- und Wassertropfen bewegen sich ganz von allein durch schmale Kanäle aus Glas.
Selbstorganisation
In der 280. Folge unseres Podcasts erklärt Andreas Bausch, wie sich komplexe biologische Systeme – etwa Vogelschwärme oder Menschenmengen – mithilfe der Physik verstehen lassen.
Materialforschung
Ein neues Material, das zu einem Großteil aus Luft besteht, zeigt sowohl eine herausragende mechanische als auch thermische Stabilität.
Spin-Eis
Mit sogenanntem Spin-Eis lässt sich ungewöhnliches magnetisches Verhalten erforschen und möglicherweise für neuartige Speichermedien nutzen.
Wärmestrahlung
Ein neuartiger Stoff reguliert selbstständig seine thermischen Eigenschaften, wodurch er warme Körper kühlt und kalte Körper warm hält.
Hydrogele
Ein neu entwickeltes Hydrogel heilt sich nach mechanischer Belastung nicht nur selbst, sondern nimmt auch an Masse zu.
2D-Materialien
Verdreht man zwei hauchdünne Kohlenstoffschichten bei tiefen Temperaturen gegeneinander und presst sie zusammen, leiten sie elektrischen Strom ohne Widerstand.
Mit einer neuartigen Variante der Röntgenspektroskopie lassen sich die Eigenschaften von Materialien noch besser analysieren und verstehen.
Luftfeuchtigkeit
Der Winter ist nicht nur kalt, sondern auch trocken – zumindest im warmen Zimmer. Der Grund: Die kalte Luft, die von draußen kommt, enthält kaum Wasserdampf.
Akustik
In der 275. Folge unseres Podcasts berichtet Steffen Marburg, wie Schall entsteht und warum wir ihn manchmal als Wohlklang und manchmal als Lärm empfinden.
Materialwissenschaft
Durch winzige Luftkanäle in ihrem Inneren lassen sich flexible Kunststoffmodule zu nahezu beliebigen Objekten verformen.
Forschung – gefördert vom BMBF
Physiker und Mediziner arbeiten zusammen, um die Struktur von Herzmuskelzellen hochaufgelöst abzubilden und die Ursachen von Herzmuskelerkrankungen zu verstehen.
Quantenphysik
In der 272. Folge unseres Podcasts stellt Reinhard Kienberger einen Effekt vor, der eine Schlüsselrolle in der Geschichte der Physik spielt.
Bose-Einstein-Kondensate
An Bord einer Forschungsrakete haben Physiker eine ultrakalte Atomwolke erzeugt – und damit das erste Bose-Einstein-Kondensat im Weltall.
Spintronik
Die Spintronik basiert auf einer bisher ungenutzten Eigenschaft von Elektronen – und könnte viele elektronische Anwendungen revolutionieren.
Leidenfrost-Effekt
Auf einer heißen Oberfläche verdampfende Wassertropfen können sich selbst antreiben – wenn die Größe stimmt.
Zweidimensionale Materialien – wie beispielsweise Graphen – ermöglichen mit ihren besonderen Eigenschaften zahlreiche Anwendungen.
Im Projekt NOVA entsteht eine Onlineplattform, auf der Forscher ihre Messdaten – dreidimensionale Modelle von Insekten – gemeinsam nutzen können.
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.
Strömungen
In der 259. Folge unseres Podcast erläutert Michael Wilczek, wie Physiker die Eigenschaften von turbulenten Strömungen erforschen.
Energiegewinnung
Bereits kleine Temperaturunterschiede genügen, um mit dem Prototyp eines pyroelektrischen Minikraftwerks elektrischen Strom zu erzeugen.
Mithilfe von Röntgenstreuexperimenten haben Forscher untersucht, wie ein Hydrogel von einem aufgequollenen in einen zusammengefallenen Zustand übergeht.
Festkörper
Im Gegensatz zu anderen anorganischen Halbleitern lässt sich Silbersulfid verformen wie ein Metall und eignet sich damit für flexible elektronische Bauteile.
In der 258. Folge unseres Podcasts berichtet Robert Grisenti über die besonderen Eigenschaften von Wasser, die immer noch Rätsel aufgeben.
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.
Elektrischer Widerstand
In der 256. Folge unseres Podcasts erklärt Uwe Bovensiepen, wieso der elektrische Widerstand in manchen Materialien ab einer bestimmten Temperatur plötzlich abfällt.
Graphen
Physiker entdeckten, dass zwei aufeinandergestapelte Schichten aus Graphen den elektrischen Strom bei tiefen Temperaturen verlustfrei leiten können.
Werkstoffe
Aus chemisch behandeltem Balsaholz entsteht ein extrem leichtes Material, das sich reversibel zusammenpressen lässt.
Mit einem neuen Verfahren lassen sich Flüssigkeiten schnell und effizient in einer hauchdünnen Folie einschließen.
Baustoffe
Ein neues Verfahren steigert die Stabilität von Holz um etwa das Zwölffache, wodurch der natürliche Baustoff eine Alternative zu Stahl bietet.
Kristalle
Forscher spalten bestimmte Kristalle und beobachten eine verblüffende Selbstorganisation der Atome auf der Oberfläche.
Bionik
Forscher ahmten den Aufbau menschlicher Haut nach und verliehen so auch einer harten Oberfläche selbstheilende Eigenschaften.
An der Neutronenquelle HFR im französischen Grenoble erforschen Wissenschaftler weiche Materie, die in Biologie und Medizin eine wichtige Rolle spielt.
Eiskristalle
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.
Physik hinter den Dingen
Weht der Wind zu stark, klappt der Regenschirm nach oben um. Ursache ist die Strömungsmechanik: Der Wind erzeugt einen Aufwärtssog.
Materie
Turbulenz hilft bei der Planetenentstehung, mischt im Zylinder eines Motors Kraftstoff und Luft, erhöht aber auch den Energiebedarf von Pumpen, die Öl durch Pipelines pressen.
Topologische Isolatoren
Physiker imitieren die besonderen Eigenschaften von topologischen Isolatoren mithilfe von rotierenden Kreiseln – und stoßen dabei auf ein überraschendes Verhalten.
Strömung
Erst nach komplexen Strömungsprozessen formen sich die Schichten aus Espresso und Milch in einem Latte macchiato.
Mit einer neuartigen Methode der Kernspinresonanzspektroskopie untersuchen Wissenschaftler die veränderten Eigenschaften von Materialien unter hohem Druck.
Das sogenannte DNA-Origami eignet sich für die Synthese von komplexen Strukturen aus Zehntausenden von künstlichen Erbgutmolekülen.
Ein Material aus symmetrisch angeordneten Würfelelementen wandelt eine geradlinige Bewegung in eine Rotation um.
Ein neues Experiment belegt: Die auf haftende und gleitende Tropfen wirkenden Kräfte verhalten sich ähnlich wie bei Festkörpern.
Spezielle Nanokristalle lassen sich zwischen farblosem und fluoreszierendem Zustand hin- und herschalten und taugen damit als Geheimtinte.
Neuartige Polymere können gebrochene Bindungen selbständig heilen und damit die Lebensdauer von Kunststoffen deutlich verlängern.
Mix aus organischen Substanzen speichert Ladungsträger und sendet über eine Stunde lang grünes Licht aus.
Die Temperatur der Flasche entscheidet, ob Wasser oder Kohlendioxid gefriert und somit ob grauweißer oder blauer Dunst nach dem Korkenknall sichtbar wird.
Neue Experimente zeigen, wie flüssige Zinntropfen auf kalten, glatten Oberflächen abkühlen und haften.
Eis kann zahlreiche exotische Formen annehmen – nicht nur in Hochdrucklaboren, sondern auch in Diamanten oder auf Kometen.
Warum Kügelchen aus einem Hydrogel auf einer heißen Unterlage bis zu zehn Minuten lang in die Höhe springen, hat ein Forscherteam nun untersucht.
Physiker konnten die fundamentalen Schritte bei der Diffusion einzelner Atome in einem Gas beobachten und theoretisch beschreiben.
Mithilfe von Röntgenstrahlung haben Forscher beobachtet, dass flüssiges Wasser bei sehr tiefen Temperaturen in unterschiedlichen Formen auftreten kann.
Neuer Werkstoff haftet auch an feuchten Flächen und könnte sich etwa für neuartige Wundpflaster eignen.
Forscher erzeugen ein neues leichtes Material aus Kohlenstoff, das großem Druck standhält und selbst unter starken Biegekräften nicht bricht.
Auch hierzulande können Eisbrocken vom Himmel fallen, die so groß wie Golfbälle sind. Für solche Hagelkörner ist ein starker, beständiger Aufwind nötig.
Material für Solarzellen eignet sich offenbar auch für extrem kompakte Schaltkreise der Zukunft.
Wie sich schwimmende Mikroscheiben selbstständig zu komplexen Strukturen anordnen, lässt sich durch vorher festgelegte Randbedingungen steuern.
Elektrisch beheizter Mantel aus hauchdünnem Graphen macht zähes und schweres Rohöl dünnflüssiger.
Kobalt kann sowohl ferromagnetisch als auch paramagnetisch sein – wie sich die Elektronen bei einem Wechsel zwischen den beiden Zuständen verhalten, haben Physiker nun untersucht.
In Experimenten haben Physiker einen überraschenden Übergang von chaotischer zu gerichteter Bewegung beobachtet.
Forscher haben erstmals die Dynamik von wirbelförmigen Dichteschwankungen freier Elektronen in Festkörpern in bewegten Bildern festgehalten.
Eine hierarchisch aufgebaute Nanostruktur könnte zu einer deutlich längeren Lebensdauer des Werkstoffs führen.
Nach dem Vorbild von Zikadenflügeln verhindert ein neues Material die Benetzung mit selbst kleinsten Tröpfchen.
Erstmals bestimmen Forscher den Wärmefluss durch einzelne Metallatome und bestätigen ein altes Gesetz.
Erstmals gelang in einer Diamantpresszelle die Synthese von metallischem Wasserstoff, was neue Impulse für die Supraleiterforschung liefern könnte.
Mithilfe eines vereinfachten Modells lässt sich die Fortbewegung von Organismen in einer Flüssigkeit nachvollziehen.
Lithiumionen-Akkus versorgen elektrische Geräte zuverlässig mit Strom. Gefährlich wird es, wenn sich in ihrem Inneren metallisches Lithium bildet.
Wissenschaftler setzen ein supraleitendes Material unter Druck und ermöglichen den verlustfreien Stromtransport so bei höheren Temperaturen.
Neuer flexibler und durchsichtiger Halbleiter eignet sich für medizinische Implantate, Sensoren und dehnbare Displays.
Ganz ohne komplizierte Werkzeuge lassen sich durch Selbstorganisation dreidimensionale Nanostrukturen fertigen.
Wissenschaftler haben untersucht, wie sich an Aerosolpartikeln in der Erdatmosphäre kleine Eiskristalle bilden.
Kristall mit exotischer Symmetrie soll bei einer Kollision von Meteoriten im Weltraum entstanden sein.
Eingefangen in winzige Nanoröhrchen aus Kohlenstoff zeigt Wasser überraschende Phasenwechsel.
Komplexe, dreidimensionale Origamistrukturen leiten Schallwellen variabel in beliebige Richtungen.
Dank einer Mikrostruktur hält Schnee einer Belastung bis zu einem kritischen Wert stand.
Interview mit Norbert Schuch vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik über den Nobelpreis für Physik 2016.
Eine nanostrukturierte Membran aus Polyethylen lässt Wärmestrahlung passieren und blockiert sichtbares Licht.
Organische Säuren können Lithium und Kobalt aus geschreddertem Akkumüll herauslösen.
Strukturanalysen mit Röntgenstrahlung bestätigen, dass zwei natürliche Minerale eine poröse Wabenstruktur mit vielen Hohlräumen aufweisen.
Eine mikrostrukturierte Metallschicht wechselt kontrolliert zwischen amorpher und kristalliner Phase und könnte damit Grundlage für vielseitige Optiken werden.
Nanostruktur der natürlichen Fasern beeinflusst Ausbreitung mechanischer Wellen auf einzigartige Weise.
Forscher finden heraus, dass selbstreinigende Flächen auch ohne wasserabstoßende Beschichtungen auskommen.
Hauchdünne Schicht aus Bornitrid ändert bei variabler Spannung seine Hafteigenschaften für Wassertropfen.
Thermoosmotischer Effekt nutzt Abwärme bereits bei geringen Temperaturen von unter hundert Grad Celsius, um hydraulischen Druck aufzubauen.
Forscher rekonstruieren Struktur und Höhe von drei Kaventsmännern in der Nordsee und legen damit die Basis für eine Seekarte mit Gefahrenzonen für Monsterwellen.
Forscher finden zufällig heraus, dass ein Nanomaterial Wasser zunächst absorbiert und nach Überschreiten einer gewissen Luftfeuchtigkeit wieder nach außen abgibt.
Feine Struktur aus Titandioxid soll komplexe und teure Optiken ersetzen – etwa in Mikroskopen oder Smartphones.
Forscher kontrollieren die magnetischen Eigenschaften hauchdünner Nanoinseln bei Raumtemperatur und sehen mögliche Anwendungen für leistungsfähigere Rechner.
Kollisionsexperimente in Halbleitern versprechen neue Erkenntnisse für die Festkörperphysik.
Wissenschaftler haben ein Verfahren demonstriert, mit dem Nachrichten verschlüsselt in Tröpfchen von Chemikalien auf Papier übermittelt werden können.
Computersimulationen zeigen überraschenden Effekt in sehr schnell strömenden Gasen. Forscher sehen darin die Grundlage für die Entwicklung leiserer Flugzeuge.
Forscher entwickeln kleine, mobile Entsalzungsanlagen aus Aluminium-Nanostrukturen, die eine hohe Effizienz zeigen.
Forscher entwickeln Syntheseverfahren für hauchdünne Schichten aus Nickeloxid-Kristallen, die sich wie Metall und Isolator zugleich verhalten.
Ungewöhnlicher Effekt der negativen Gasadsorption könnte für pneumatische Module und in chemischen Trennverfahren genutzt werden.
Graphen ist dünn, stabil, elektrisch leitend und fast durchsichtig. Diese Eigenschaften kommen durch die besondere Struktur des Materials zustande und sind für viele Anwendungen nutzbar.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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