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Grüne Laserpulse senken Temperatur von Cadmiumsulfid-Strukturen um bis zu vierzig Grad.
Neue Theorie könnte ein seit mehr als 25 Jahren ungeklärtes Verhalten beim Phasenübergang erklären.
Nach dem Vorbild einer Beere erzeugt die Nanostruktur der Oberfläche Farben des gesamten Regenbogenspektrums.
Glas begegnet uns jeden Tag in den verschiedensten Formen. Und obwohl das durchsichtige Material schon seit vielen Jahrhunderten zum Einsatz kommt, steht es noch immer im Fokus physikalischer Forschung.
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.
Metamaterialien sind künstlich hergestellte Werkstoffe mit optischen, elektrischen oder magnetischen Eigenschaften, die in der Natur nicht vorkommen.
Wissenschaftlern gelingt es, einen organischen Magneten aus nur einer Schicht von Molekülen herzustellen.
Kombination der beiden Elemente könnte für Datenspeicherung interessant sein.
Zementit, eine Verbindung aus Eisen und Kohlenstoff, zeigt in Simulationen ein überraschendes Verhalten.
Wissenschaftler zeigen den Zusammenhang zwischen den mechanischen Eigenschaften eines Glases und seiner inneren Struktur.
Wissenschaftler beobachten eine Grenzschicht zwischen zwei Flüssigkeiten beim Wachsen.
Physik hinter den Dingen
In Treibhäusern lassen sich selbst im Winter noch Tomaten ziehen. Möglich wird das vor allem durch die Unterdrückung der thermischen Konvektion.
Elektronische Bauteile werden immer kleiner. Selbst einzelne Moleküle übernehmen bereits Funktionen in Schaltkreisen: So dient beispielsweise ein einzelner Proteinkomplex als Solarzelle.
Neues Verfahren wandelt amorphes Siliziumdioxid zu streng geordneten Quarzkristallen um.
Stahl ist eines der wirtschaftlich bedeutendsten Materialien überhaupt. Mithilfe neuer Forschungsansätze versuchen Forscher, neue Stähle für die Industrie zu entwickeln.
Neues Material eignet sich für flache Linsen als Herzstück möglicher neuartiger Module.
Neues Verfahren könnte Weg für Massenfertigung von Displays und Sensoren ebnen.
Bei einem neuartigen Speichermodul nutzen Forscher den photovoltaischen Effekt, um Daten innerhalb weniger Nanosekunden auszulesen.
Das Eintauchen in Aluminiumverbindungen ermöglicht günstige Fasern für flexible Elektronik.
Die üblichen Gesetze der Wärmestrahlung versagen bei sehr kleinen Körpern, wie Messungen an Nanodrähten belegen.
Dünne Schichten auf Siliziumwafern zeigen größere Reibung als dicke, obwohl ihre Oberflächen identisch sind.
Eine dünne Folie kombiniert erstmals Drucksensor und Leuchtdioden zum biegbaren interaktiven Display.
Neues Material eignet sich für den Einsatz in flexibler Elektronik, Akkus und effektiven Ölfiltern.
Eingebettete Nanokristalle blockieren dank elektrischer Spannung selektiv Infrarotstrahlung.
Werkstoff wechselt bei besimmter Temperatur zwischen Leiter und Isolator.
Forscher regen Siliziumkristall zum Aussenden von laserartigem Röntgenlicht an und wollen neue Möglichkeiten für Materialforschung eröffnen.
Exotisches Nanomaterial erleichtert Analyse von magnetischen Monopolen.
Thomas Gerz vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen über Luftwirbel, die Flugzeuge hinter sich herziehen und damit ein direktes Starten und Landen nachfolgender Maschinen verhindern.
Symmetrie
Kolloide sind im Alltag allgegenwärtig. Forscher untersuchen, wie sich die kleinen Teilchen zu symmetrischen Strukturen zusammensetzen und wie äußere Bedingungen die Geometrie dieser Strukturen bestimmen.
Das Metall der Seltenen Erden soll Möglichkeiten für eine effiziente Datenspeicherung bieten.
Eine neue Synthesemethode könnte zu vielfältigen Anwendungen der ungewöhnlichen Materialklasse führen.
Künstliche Atome lassen sich nun auch bei Raumtemperatur „an- und ausschalten“ und könnten als optische Transistoren dienen.
In einem Modellexperiment können Forscher das Verhalten thermoelektrischer Materialien nachbilden.
Einfache physikalische Prinzipien erklären kollektive Bewegungen – Forscher vermuten Nutzen für Schwarmbildung von Vögeln und Bakterien.
Starke Magnetfelder halten Schaumblasen in der Schwebe und lassen dank der erhöhten Lebensdauer lange Messungen zu.
Beleuchtung steigert die elektrische Leitfähigkeit von Strontiumtitanat um das 400-Fache – Aussichten für bessere Computerchips.
Der Nachweis optischer Zentren in einzelnen Nanodiamanten ist mit hoher Auflösung möglich.
Wissenschaftler der Universität Kiel entwickeln neues Herstellungsverfahren für Nanostrukturen.
Die Kontaktzeit von Wasser auf einer superhydrophoben Oberfläche wird durch zusätzliche Rillen verringert.
Forscher erzeugen unter hohem Druck erstmals Iridiumhydrid – mögliche Anwendung in Brennstoffzellen.
Forscher erstellen zeitabhängige Landkarte der Elektronenverteilung in Lithiumhydrid.
Auf atomarer Ebene verliert das Reibungsgesetz seine Gültigkeit – wenn die Oberflächenstrukturen unterschiedlich genug sind.
Kombination aus Flüssigkristallen und Nanoteilchen bleibt auch ohne äußeres Feld magnetisch – Phänomen öffnet Weg für neuartige magneto-optische Anwendungen.
Mit Terahertzstrahlung lassen sich chemische und biologische Proben blitzschnell erhitzen.
Wellen in der Ladungsverteilung verhindern in Hochtemperatursupraleitern den verlustfreien Stromfluss.
In aufwendigen Flugversuchen machen Forscher erstmals Wirbel an den Rotorblättern sichtbar.
Ableiten und Integrieren mit Lichtwellen – analoge Prozessoren aus Metamaterialien könnten das künftig möglich machen.
Messungen an Waldrappen zeigen, wie die Zugvögel ihre Positionen und Flügelschläge aufeinander abstimmen – für eine perfekte Aerodynamik.
Wenn Halbleiterelektronen einem starken elektrischen Feld ausgesetzt werden, erzeugen sie Strahlung mit extrem hoher Bandbreite.
Extrem wasser- und blutabweisende Oberflächen erlauben vielfältige Anwendungen – von selbstreinigenden Solarzellen, die Licht besonders effizient sammeln, bis hin zu leistungsfähigeren Herz-Lungen-Maschinen.
Feinstruktur von Perlmutt und Zahnschmelz dient Forschern als Vorbild für extrem widerstandsfähige Gläser.
Forscher beobachten atomare Struktur einer Katalysatoroberfläche unter Reaktionsbedingungen.
Das Antiteilchen des Elektrons – das Positron – eignet sich als nanoskopisches Sondenteilchen, mit dem sich selbst einzelne fehlende Atome in einem Kristall nachweisen lassen.
Mit Schallwellen können Forscher Materieteilchen nicht nur in der Luft rotieren lassen, sondern auch wie von Zauberhand heben und senken.
Es verhält sich wie eine Flüssigkeit, besitzt jedoch quantenphysikalische Eigenschaften: das sogenannte Quantentröpfchen oder Dropleton.
Physiker entdecken einen neuen Effekt, der sich für die magnetische Aufzeichnung und Speicherung von Daten eignen könnte.
Experimente mit 2D-Kristallen zeigen, wie vielfältig sich diese Materialklasse in der Optoelektronik einsetzen lässt.
Physiker können den Einfluss von Materialdefekten jetzt auch bei Raumtemperatur vorhersagen.
Innen isolierend, außen elektrisch leitend: Topologische Isolatoren lassen sich gezielt mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge beeinflussen.
Je stärker die chemische Bindung an ein Metall, desto weiter entfernen sich Moleküle einer neuartigen Materialmischung von dessen Oberfläche.
Schäume können Ultraschall bei bestimmten Frequenzen komplett absorbieren – und eignen sich damit möglicherweise für Schallisolierungen.
Forschung – gefördert vom BMBF
Dieser Forschungsbereich umfasst unter anderem Analysen der Struktur und Dynamik von Festkörpern sowie den Aufbau und das Verhalten von Makromolekülen.
Das dünnste Material der Welt lässt sich auf überraschend simple Weise in großen Mengen herstellen.
Die Art und Weise, wie sich einzelne Mikroorganismen durch eine Flüssigkeit bewegen, legt die gemeinsame Fortbewegung und das Phasenverhalten fest.
Organische Leuchtdioden werden bereits seit einiger Zeit als das Licht der Zukunft gehandelt. Doch es gibt noch Forschungsbedarf.
Indem Forscher das weltweit dünnste Material in eine Salzlösung tauchten, konnten sie elektrischen Strom erzeugen.
Winzige Graphenstreifen zeigen ein unerwartetes Verhalten: Die Wärmeleitfähigkeit steigt für längere Proben.
Inspiriert vom menschlichen Blutkreislauf entwickeln Forscher ein Polymer, das nun auch größere Schäden eigenständig ausbessert.
Mit einem neuen Ansatz lässt sich nun schneller und genauer abschätzen, wie stark Meerwasser den Sand von Stränden abträgt.
Wie Turbulenz entsteht, versuchen Forscher bereits seit dem Ende des 19. Jahrhunderts herauszufinden. Erst jetzt werden die Details allmählich klarer.
Reibung ist definiert als der Widerstand, der bei der Bewegung zweier sich berührender Körper auftritt. Doch bislang lässt sie sich nicht exakt berechnen oder vorhersagen.
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.
Ein bekanntes mathematisches Phänomen inspirierte Forscher zu einer neuen Molekülverbindung.
Neuartige Fasern aus Zellulose sind – gemessen an ihrem Gewicht – stärker als Stahl.
Mehrfache Streuung von Lichtteilchen sorgt für Tarneffekt im sichtbaren Spektralbereich.
Erstmals ist Röntgenstrukturuntersuchung von unterkühltem Wasser im „Niemandsland“ gelungen.
Eine neuartige Struktur führt die Kräfte eines Tastfingers so ab, dass ein Objekt darunter unbemerkt bleibt.
Mit ultrakalten Atomen in optischen Gittern ließ sich eine charakteristische Eigenschaft von Supraleitern nachahmen: der Meißner-Ochsenfeld-Effekt.
Ob ein Tropfen beim Aufprall zerplatzt oder nicht, hängt auch von den Eigenschaften der umgebenden Luft ab.
Ein Rastertunnelmikroskop macht die magnetische Struktur von stark korrelierten Elektronensystemen sichtbar – Atom für Atom.
Mehrstufiges Zuchtverfahren beseitigt die bisher hinderliche Strukturvielfalt von Nanoröhrchen und öffnet so den Weg für industrielle Anwendungen.
Mittels speziell gestalteter Wellenmuster lassen sich auf dem Wasser treibende Gegenstände gezielt manövrieren.
Winzige Heliumtröpfchen verlieren unterhalb von minus 271 Grad Celsius nicht nur jede innere Reibung, es können auch sogenannte Quantenstrudel darin auftreten.
Forscher erklären, warum optische Beschichtungen häufig in regelmäßigen Mustern reißen.
Forscher berechnen den lichtgesteuerten Glas-Metall-Übergang.
Forscher machen zweidimensionale hexagonale Strukturen selbstähnlich und dadurch stabiler.
Mithilfe eines starken elektrischen Feldes gelingt es, zwei verschiedene Sorten von Wassermolekülen voneinander zu trennen.
Fremdatome verleihen einem ultraschmalen Graphenstreifen Eigenschaften eines Halbleitertransistors.
Forscher wollen die Tarntechnik von Kopffüßern für eine neue flexible Displaytechnologie nutzen.
Unter hohem Druck bilden sich extrem stabile atomdünne Ketten aus einem Kohlenwasserstoff.
Forscher kombinieren bestehende Verfahren aus der linearen akustischen Mikroskopie, um winzige Materialdefekte zu entdecken.
Übergangstemperatur zum supraleitenden Zustand liegt bis zu vierzig Prozent über dem bisherigen Literaturwert.
Ein Kristall springt nach heftiger, temperaturbedingter Unwandlung seines inneren Aufbaus in die Luft.
Mithilfe von Röntgenstreuung haben Forscher in Echtzeit verfolgt, wie sich sphärische Kohlenstoffmoleküle zu ultraglatten Schichten anordnen.
Bevor ein Tropfen an einer Platte niederschlägt, springt er bis zu fünfzehnmal auf einem Luftpolster dazwischen.
Beim Auftreffen auf festen Oberflächen bilden zähfließende Flüssigkeiten am Rand eines Strahls dünne senkrechte Filme.
Heiß oder kalt? Das hängt von der durchschnittlichen Energie ab, mit der sich Teilchen in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Festkörper bewegen.
Schallverzerrende Wirkung mancher Materialien wird durch neue Aluminiummembran mit gegensätzlichen akustischen Eigenschaften neutralisiert.
An vielen kleinen Nägeln, aufgebracht auf Metalle und Glas, perlen nicht nur Wasser und Öl einfach ab.
Mit ultraviolettem Licht können beschichtete Glasplatten und flexible Plastikfolien mehrfach mit Texten und Motiven beschrieben und durch Ausheizen wieder gelöscht werden.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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