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Physik hinter den Dingen
Der Blitz erzeugt einen Blitzkanal, in dem innerhalb von Millionstel Sekunden extrem hohe Temperaturen entstehen. Dadurch wird die Luft zu einer explosionsartigen Ausdehnung gebracht.
Materie
Erstmals gelang in einer Diamantpresszelle die Synthese von metallischem Wasserstoff, was neue Impulse für die Supraleiterforschung liefern könnte.
Materialforschung
Ein dünner Streifen aus einem speziellen Polymer verformt sich sowohl durch Wärme als auch durch Lichtpulse – und kann sich dadurch fortbewegen.
AFP-Proteine senken nicht nur den Gefrierpunkt von Wasser, sie heben auch den Schmelzpunkt von Eis
Mehr als 4.000 Fachleute diskutieren im März über Nanotechnik, Weltraumforschung und Klimaschutz
4.000 Fachleute diskutieren über Nanodrähte, Biomoleküle und La-Ola-Wellen
Dünn wie Papier, fest wie Stahl und federleicht: Diese Eigenschaften vereint der derzeit wohl größte Teppich aus winzigen, hochstabilen Nanoröhrchen aus Kohlenstoff.
Computersimulationen zeigen überraschenden Effekt in sehr schnell strömenden Gasen. Forscher sehen darin die Grundlage für die Entwicklung leiserer Flugzeuge.
Beißwerkzeuge des Wattwurms enthalten ein Protein, das die Grundlage für einen Syntheseprozess neuer Leichtbaumaterialien liefern soll.
Geologie
In Diamanten eingeschlossene besondere Minerale weisen auf viel Wasser im Erdmantel hin.
Leidenfrost-Effekt
Auf einer heißen Oberfläche verdampfende Wassertropfen können sich selbst antreiben – wenn die Größe stimmt.
Experimente mit Diamantpresszellen liefern neue Hinweise auf die metallische Phase von Wasserstoff – das könnte auch für die Supraleiterforschung interessant sein.
Elektrolyse
Dank besonderer Materialien benötigen Forscher kein gereinigtes Trinkwasser mehr, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten.
Deutsche Forscher auf dem Weg zur künstlichen Photosynthese
Mithilfe eines starken elektrischen Feldes gelingt es, zwei verschiedene Sorten von Wassermolekülen voneinander zu trennen.
Eingefangen in winzige Nanoröhrchen aus Kohlenstoff zeigt Wasser überraschende Phasenwechsel.
Hauchdünne Schicht aus Bornitrid ändert bei variabler Spannung seine Hafteigenschaften für Wassertropfen.
Reibungselektrizität
Wasser spielt eine zentrale Rolle bei einer bislang nicht im Detail verstandenen Form der elektrostatischen Aufladung.
Fluide
In der 258. Folge unseres Podcasts berichtet Robert Grisenti über die besonderen Eigenschaften von Wasser, die immer noch Rätsel aufgeben.
Lithiumionen-Akkus versorgen elektrische Geräte zuverlässig mit Strom. Gefährlich wird es, wenn sich in ihrem Inneren metallisches Lithium bildet.
Der Magnetismus begegnet uns in vielen Naturphänomenen und technischen Anwendungen, angefangen vom Erdmagnetfeld bis hin zu den Hochtemperatursupraleitern.
Leben
Forscher untersuchen den geschickten Aufbau von Biomaterialien, vor allem die variierenden Kombinationen von brüchigen Mineralien und weichen Biopolymeren, die die Naturstoffe robust und zäh machen.
Die Luftfeuchtigkeit ist nicht die einzige Größe, um den Wasserdampfgehalt der Luft zu charakterisieren. Ein alternatives Maß dafür ist der Taupunkt.
Ein Experiment für den nächsten Kaffeeklatsch: Der Klang, den ein Löffel an einer Tasse erzeugt, verändert sich, wenn ein Cappuccino gut umgerührt ist.
Im Oktober und November geht es los: Die Herbststürme brausen übers Land. Warum aber lebt das stürmische Wetter so plötzlich auf?
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.
Nach dem Umrühren von Tee bildet sich in der Mitte der Tasse ein kleines Häufchen aus Teeblättern. Schon Albert Einstein beschäftigte sich mit diesem Teetasseneffekt.
Das Rauschen des Meeres wird von den meisten Menschen als angenehm empfunden. Aber was erzeugt diese Schallwellen?
Wer glaubt, allein die Temperatur bestimme die Farben einer Kerzenflamme, der irrt. Tatsächlich spielen auch andere physikalische und chemische Prozesse eine Rolle.
Auf offenem Meer folgen die Wellen immer der Windrichtung. An der Küste beobachtet man aber Wellen, die parallel zum Ufer laufen. Warum?
Weht der Wind zu stark, klappt der Regenschirm nach oben um. Ursache ist die Strömungsmechanik: Der Wind erzeugt einen Aufwärtssog.
Wenn man den Fuß in den feuchten Sand stellt, hellt sich der Sand in einem Bereich rund um den Fuß auf. Das ist ein Zeichen, dass der Sand trockener wird.
Ein genauer Blick auf die Bestandteile der Milch zeigt, wie dessen typische Farbe zustande kommt.
Ein großes Problem beim sicheren Eislaufen in der freien Natur sind vor allem die dünnen Bereiche, die es an einigen Stellen gibt – besonders unter Brücken.
Die nussigen Sterne mit der weißen Glasur gehören sicherlich zu den wohlschmeckendsten Klassikern der Weihnachtsbäckerei. Sie werden ohne Mehl hergestellt – und halten trotzdem zusammen.
Ein genauer Blick auf unser Wärmeempfinden zeigt, dass sich unsere Haut keineswegs als Thermometer eignet.
Aerodynamik
Ein Zusammenspiel von mehreren physikalischen Effekten macht es möglich, dass die Plastikscheiben lange und weit durch die Luft schweben können.
Auch wenn die Sandmuster den Seegang des Meeres widerspiegeln, ist ihre Entstehung doch einem gänzlich anderen physikalischen Prinzip geschuldet.
Stahl
Unter dem Elektronenmikroskop offenbarte sich Forschern, wie sich die Klingen während einer Rasur verändern.
Ob ein Tropfen beim Aufprall zerplatzt oder nicht, hängt auch von den Eigenschaften der umgebenden Luft ab.
Durch den Stromfluss verursachte strukturelle Veränderungen in Nanodrähten haben Einfluss auf elektronische Schaltkreise
Mithilfe von Röntgenstreuung haben Forscher in Echtzeit verfolgt, wie sich sphärische Kohlenstoffmoleküle zu ultraglatten Schichten anordnen.
In der kalten Jahreszeit kann man bei einem Spaziergang beobachten, wie Enten über zugefrorene Seen huschen. Aber wieso frieren diese Tiere auf dem Eis nicht an?
Sogenannter Marangoni-Effekt könnte auch leichte, autark schwimmende Roboter stundenlang antreiben.
Forscher erzeugen Farbeffekte mit kontrollierbaren Nanostrukturen, an denen sich das Licht bricht
Alle Keramiken sind spröde. Dieser Behauptung würde Dieter Brunner vom Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart vehement widersprechen.
Ultraschall besteht aus Schallwellen, die für den Menschen nicht hörbar sind. In der Tumorvorsorge und bei anderen Untersuchungen nimmt Ultraschall eine wichtige Rolle ein.
Kleine Fehler können sich über miteinander gekoppelte Netzwerke zu Katastrophen hochschaukeln
Außerirdischer Eis-Mix zeigt negative lineare Kompressibilität und negative thermische Expansion - Material könnte als Schalter für Nanoelektronik dienen
Ein Jahr ist es alt, das erste "Fahrzeug", das aus nur einem einzigen Molekül besteht. Jetzt haben texanische Forscher diesem Nano-Auto einen Motor eingebaut: Fällt Licht darauf, so dreht er sich und treibt das Nano-Fahrzeug vorwärts.
Werkstoffe
Aus chemisch behandeltem Balsaholz entsteht ein extrem leichtes Material, das sich reversibel zusammenpressen lässt.
Leuchtende Fasern, die sich in Textilien verweben lassen, könnten lichtspendende Vorhänge oder gut sichtbare Sicherheitskleidung ermöglichen.
Wissenschaftler haben ein Verfahren demonstriert, mit dem Nachrichten verschlüsselt in Tröpfchen von Chemikalien auf Papier übermittelt werden können.
Forscher erstellen zeitabhängige Landkarte der Elektronenverteilung in Lithiumhydrid.
Winzige Kohlenstoff-Strukturen sollen die Verluste an Ladungsträgern verringern helfen.
Mit ultrakalten Atomen in optischen Gittern ließ sich eine charakteristische Eigenschaft von Supraleitern nachahmen: der Meißner-Ochsenfeld-Effekt.
Alhambra
Winzige Goldteilchen scheinen für ungewöhnliche Verfärbungen in der Alhambra in Granada verantwortlich zu sein.
Baustoffe
Ein neues Verfahren steigert die Stabilität von Holz um etwa das Zwölffache, wodurch der natürliche Baustoff eine Alternative zu Stahl bietet.
Die Kontaktzeit von Wasser auf einer superhydrophoben Oberfläche wird durch zusätzliche Rillen verringert.
Röntgenstrahlung offenbart überraschende Bewegungen in der kristallinen Akku-Kathode während des Aufladens.
Winzige Partikel wirken im Tierversuch ähnlich wie Asbestfasern
BMBF und deutsche Forschungszentren beteiligen sich an Europäischer Spallationsquelle ESS
Gefrierpunkt von Silizium-Gold-Legierungen schwankt je nach Unterlage um bis zu 120 Grad
Den Zusammenbau organischer und anorganischer Substanzen in Zähnen und Knochen macht eine tomographische Atomsonde erstmals Atom für Atom sichtbar
Edelgas bildet mit den Atomen des Energieträgers eine bisher unbekannte Verbindung
Hoher Druck bringt zwei Elemente zusammen, die vom Aufbau her eigentlich nicht passen
2D-Materialien
Verdreht man zwei hauchdünne Kohlenstoffschichten bei tiefen Temperaturen gegeneinander und presst sie zusammen, leiten sie elektrischen Strom ohne Widerstand.
Neuartige Fasern aus Zellulose sind – gemessen an ihrem Gewicht – stärker als Stahl.
Licht
Eine neuartige, schwarze Beschichtung absorbiert Licht fast komplett und eignet sich somit für noch leistungsfähigere Teleskope.
Innerhalb von 40 Femtosekunden wechselt erwärmtes Material unter Röntgenstrahlung zwischen drei Aggregatszuständen bis zum Plasma.
Neue Methode ebnet den Weg zu einer günstigen Massenproduktion von dünnen Metallfilmen, auf denen sich Plasmonen fast perfekt bewegen können
Wissenschaftler der Universität Kiel entwickeln neues Herstellungsverfahren für Nanostrukturen.
Neue Materialmischung könnte zu selbstheilenden Stoßstangen und Autolacken führen
Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen am Forschungszentrum ForWind erforschen den Treibstoff der Windenergie: Den Wind.
Wie entsteht Turbulenz? Diese Frage beschäftigt Forscher schon lange. Chaostheorie und moderne Computer liefern inzwischen einige Antworten; Ursachen und Strukturen beginnender Turbulenz werden fassbar.
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.
Strömungen
In der 259. Folge unseres Podcast erläutert Michael Wilczek, wie Physiker die Eigenschaften von turbulenten Strömungen erforschen.
Forscher finden heraus, dass selbstreinigende Flächen auch ohne wasserabstoßende Beschichtungen auskommen.
Ob Treibstoff in einen Motor eingespritzt wird oder sich Wolken in der Atmosphäre bilden – viele Vorgänge lassen sich nur simulieren, wenn das Verhalten einzelner Tropfen bekannt ist.
Bevor ein Tropfen an einer Platte niederschlägt, springt er bis zu fünfzehnmal auf einem Luftpolster dazwischen.
Günstiger Zusatz könnte Salzgewinnung und Trinkwasser-Produktion mit Sonnenlicht deutlich beschleunigen
Neuer flexibler und durchsichtiger Halbleiter eignet sich für medizinische Implantate, Sensoren und dehnbare Displays.
Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, mit reflektierten Lichtwellen die Qualität von Nanoröhrchen lokal zu überprüfen.
Im Vakuum hüpfen Tropfen spontan von einer stark wasserabstoßenden Oberfläche. Ihr Antrieb ist ein lokal begrenzter Überdruck.
Mittels speziell gestalteter Wellenmuster lassen sich auf dem Wasser treibende Gegenstände gezielt manövrieren.
Topologische Isolatoren gelten als vielversprechende neue Materialklasse mit besonderen Eigenschaften.
Staatssekretär eröffnet größte europäische Konferenz auf dem Gebiet
Nach einer Laseranregung senden Mikrodiamanten grünes Licht aus. Die Dauer dieser Lumineszenz eignet sich für kontaktlose Temperaturmessungen.
Ein nicht unerheblicher Teil der von uns genutzten Energie geht in Form von Wärme verloren. Thermoelektrische Materialien könnten diese Verlustwärme in Strom umwandeln und dadurch wieder nutzbare Energie erzeugen.
Ein neues Modell beschreibt, warum auf einer Oberfläche auseinanderströmendes Wasser eine vieleckige Form bilden kann.
Zwei sehr seltene Mineralien könnten messbar härter sein als der bisherige Härte-Standard Diamant
Weltrekord beim Packen von Tetraedern lässt Quasikristalle entstehen - Anwendungen neuer Materialien in Aussicht
Aus weißem Tequila haben mexikanische Physiker durch Verdampfung hauchdünne Diamantlagen erzeugt.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Wirbel in einer turbulenten Strömung weniger chaotisch sind als gedacht
Material kann leichten Druck wahrnehmen und Risse und Schnitte bei Raumtemperatur wieder schließen.
Nanopartikel ordnen sich selbstständig zu optisch nutzbaren Strukturen zusammen
Flexible Gitterstruktur aus Silikon macht Metallstücke im Mikrowellenbereich unsichtbar.
Eine neuartige Struktur führt die Kräfte eines Tastfingers so ab, dass ein Objekt darunter unbemerkt bleibt.
Mehrfache Streuung von Lichtteilchen sorgt für Tarneffekt im sichtbaren Spektralbereich.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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