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Materie
Abermilliarden von Datenbits sausen jede Sekunde durch Glasfaserkabel rund um den Erdball. Diese schnelle Informationsübertragung soll in Zukunft auch Rechenchips aus photonischen Kristallen enorm beschleunigen.
Partikel mit hoher Sprengkraft können kontrolliert gezündet werden und auf Knopfdruck Schub liefern.
Neutronen-Tomografie für genauere Analyse von magnetischen Materialien
Materialwissenschaft
Durch winzige Luftkanäle in ihrem Inneren lassen sich flexible Kunststoffmodule zu nahezu beliebigen Objekten verformen.
Winzige Strukturen ermöglichen Benetzung von wasserabweisenden Flächen
Materialforschung
Ein neues Material, das zu einem Großteil aus Luft besteht, zeigt sowohl eine herausragende mechanische als auch thermische Stabilität.
Quecksilber, Cadmium, Blei: Schwermetalle sind ausgesprochen giftig und müssen aufwändig aus verseuchten Böden und in Recycling-Verfahren herausgefiltert werden.
In Experimenten haben Physiker einen überraschenden Übergang von chaotischer zu gerichteter Bewegung beobachtet.
Selbstorganisation
In der 280. Folge unseres Podcasts erklärt Andreas Bausch, wie sich komplexe biologische Systeme – etwa Vogelschwärme oder Menschenmengen – mithilfe der Physik verstehen lassen.
Symmetrisch angeordnete Getränkedosen zeigen negativen Brechungsindex für Schallwellen, die sich sehr stark fokussieren lassen.
Mit Schallwellen können Forscher Materieteilchen nicht nur in der Luft rotieren lassen, sondern auch wie von Zauberhand heben und senken.
Wie Turbulenz entsteht, versuchen Forscher bereits seit dem Ende des 19. Jahrhunderts herauszufinden. Erst jetzt werden die Details allmählich klarer.
Ionen-Analyse eines Gemäldes kann zu besseren Restaurations-Verfahren führen
Neuer Eisen-Katalysator setzt bereits bei milden Bedingungen das energiereiche Gas frei
Um die Geheimnisse der Stoffe zu enthüllen, müssen große Maschinen und Geräte gebaut werden, die mit den Methoden der Streuung von Licht oder Teilchen arbeiten.
Patienten mit Herzschrittmachern können auf Kernspin-Untersuchungen hoffen, die für sie bisher zu gefährlich waren.
Atomphysik
Neue Analyse, altes Ergebnis: Zwischen gewöhnlichem Wasserstoff und Antiwasserstoff lässt sich kein Unterschied feststellen.
Mit stetig schrumpfenden Schaltkreisen wird die Halbleitertechnik im kommenden Jahrzehnt an ihre Grenzen stoßen. Als Alternativen könnten sogar mechanische Module interessant werden - aufgebaut etwa aus Nanoröhrchen.
Levitation
In Drehung versetzte, schwebende Plastikkügelchen verhalten sich ähnlich wie rotierende Asteroiden.
Experimente mit 2D-Kristallen zeigen, wie vielfältig sich diese Materialklasse in der Optoelektronik einsetzen lässt.
Physiker analysieren Atombewegungen in Bose-Einstein-Kondensaten
In einer Legierung wiesen Forscher experimentell nach, was metallische Gläser von der Kristallisation abhält. Damit rücken sie dem Alltagseinsatz des modernen Supermaterials so ein großes Stück näher.
Ferrotoroidizität – Neuer Effekt für schnelle magnetische Speichertechnik
Weniger ist häufig mehr – insbesondere wenn es um die Erzeugung kleinster Strukturen für High-Tech-Anwendungen geht. Das Verfahren der Atomlagenabscheidung ist ein gutes Beispiel dafür.
Während Politiker sich streiten, wo nuklearer Restmüll auf Jahrtausende sicher zu lagern wäre, schlagen Bochumer Forscher vor, den radioaktiven Abbau über einen künstlich eingeleiteten Fusionsprozess auf wenige Jahrzehnte zu verkürzen.
Wer weiß, wie schwer ein Teilchen ist, weiß auch meistens, woraus es genau besteht. Waagen sind daher wichtige Analyse-Werkzeuge. Amerikanischen Forschern gelang es nun, mit winzigen Nanoröhrchen aus Kohlenstoff einzelne Eisenpartikel auf ein…
Langzeiteffekte von biologisch abbaubaren Polymeren sind zu wenig bekannt und werden unterschätzt
Forscher kategorisierten über 300 Millionen Tweets - Die Pflege von mehr Bekanntschaften würde zeitliche und geistige Ressourcen übersteigen
Physiker bauen aus dreidimensionalen Strukturen neue Metamaterialien, die Lichtwellen geschickt um Objekte herum lenken können
Deutsche Forscher messen Magnetisierung einzelner Atome
Graphenschichten müssen nicht perfekt sein, um in Flachbildschirmen und Schaltkreisen eingesetzt werden zu können.
Elektrizität
Ein kurzer Kontakt lässt elektrische Ladungen zwischen Metallen wandern und Spannungen entstehen.
Bund fördert Forschungen für die Sicherheit in der Nanotechnologie mit über sieben Millionen Euro
Mehr Geld für Spitzenforschung und Nachwuchsförderung
Mit einer schlichten Beschichtung aus elektrisch leitenden Kohlenstoffröhrchen stechen handelsübliche Naturfasern mit ihrer Flexibilität bisher entwickelte, technischere "iFasern" aus - und können sogar Blut erkennen
Neuer Herstellungsprozess mit Laser-Unterstützung liefert erstes Garn für praktische Nutzung: ein Baumwolle ähnliches Gespinst aus Bor-Nitrid-Fasern
Fleischfressende Pflanze ist Vorbild für vielseitige, selbstreinigende Beschichtung
Viele Flächen verbessern Eigenschaften von Platin-Kats
Festkörper
Im Gegensatz zu anderen anorganischen Halbleitern lässt sich Silbersulfid verformen wie ein Metall und eignet sich damit für flexible elektronische Bauteile.
In gelegentlich feuchter Umgebung reparieren sich Risse im neuen Material von allein
Forscher machen zweidimensionale hexagonale Strukturen selbstähnlich und dadurch stabiler.
Physik hinter den Dingen
Eine Erschütterung einer frisch geöffneten Bierflasche kann zu einer starken Schaumbildung und einem Überlaufen des Bieres führen. Dahinter stecken kleine implodierende Kohlendioxidblasen, deren Volumen explosionsartig anwächst.
Elektronische Implantate sollen vom Körper ohne gefährliche Nebenwirkungen zersetzt werden und zu neuen Behandlungsmethoden in der Medizin führen.
Komplex aufgebaute Schuppenschichten eines Tropenfischs liefern Blaupause für extrem stabile Panzerungen
Fein strukturierte Oberfläche verringert die Blasenbildung im siedenden Wasser.
Ein neues Herstellungsverfahren produziert Magnesiumoxid-Nanokristalle vergleichsweise günstig und einfach - sie könnten für Leuchtzwecke ebenso dienen wie zum Speichern von CO2
Die Erfindung effizienter blauer LEDs ebnete den Weg zu energiesparenden weißen Lichtquellen – und brachte 2014 den Physiknobelpreis ein.
Effiziente Piezoelemente aus Wismuteisenoxid kommen erstmals ohne das giftige Schwermetall Blei aus
Es ist nicht einfach, in einen laufenden Motor zu schauen, da jedes Fenster das Betriebsverhalten ändert. Doch ein Neutronenstrahl ermöglicht einzigartige Bilder.
Forscher entdecken neues magnetisches Phänomen bei ultraschneller Ummagnetisierung - Grundlage für schnelle Datenverarbeitung
Bionik
Neuartige Oberflächen – strukturiert nach dem Vorbild von Schmetterlingen – verhindern ein Aufheizen unter Sonnenlicht.
Forscher der Harvard-Universität in Cambridge und des National Institutes of Health (NIH) aus Maryland weisen eine Abstoßung zwischen einer Goldkugel und einer Quarzplatte in Brombenzol-Lösung nach. Fast reibungsfreie Nano-Geräte rücken so in den…
Nach Physik-Nobelpreis geht auch der Chemie-Nobelpreis an einen deutschen Forscher
Kochen oder Mischen, Bestrahlen oder elektrisch Aufladen: Chemiker nutzen viele Wege, um neue Materialien herzustellen. Amerikanische Forscher haben nun eine völlig neue Methode entwickelt. Allein mit mechanischen Kräften konnten sie chemische…
Parawasserstoff macht Katalyse-Reaktionen sichtbar
Neuartiger Mikroprozessor soll zu schnelleren Analysen und Diagnosen führen.
Undurchsichtig, aber nicht vorhanden: Illusion einer Wand aus Metamaterial
In die Millionen reichen die Gebote, sollte mal eine echte Stradivari auf einer Auktion unter den Hammer kommen. Virtuosen schätzen die rund 300 Jahre alten Instrumente wegen ihres noch heute unerreichten Klanges. Materialforscher gehen diesem…
Nanoröhrchen aus Kohlenstoff erhöhen Leitfähigkeit und Stabilität von dehnbarem Kunststoff
Das Hochfeld-Magnetlabor stellt sehr hohe gepulste Magnetfelder mit der nötigen experimentellen Infrastruktur zur Verfügung.
Heiß oder kalt? Das hängt von der durchschnittlichen Energie ab, mit der sich Teilchen in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Festkörper bewegen.
Verbrennungsprozesse
Computersimulationen zeigen, wie die ungewöhnliche Flammenform beim Verbrennen von Heptan – einem flüssigen Kohlenwasserstoff – entsteht.
Piezoelektrische Fasern können Bewegung in Strom wandeln
Neutronen sind eine außergewöhnliche Sonde, mit der kondensierte Materie untersucht werden kann.
Wenige Wochen vor dem Start der Fußball-Weltmeisterschaft erreicht die Begeisterung auch deutsche Physiklabore. So erschufen Forscher der Technischen Universität Chemnitz das vermutlich kleinste Fußballfeld der Welt.
Obwohl Korrosion enorme wirtschaftliche Auswirkungen hat, ist dieser Oxidationsprozess im Detail noch nicht verstanden. Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) brachten nun Licht in das Dunkel dieser Zersetzungsvorgänge mit…
Spröde Keramiken versprechen eine höhere Speicherdichte für digitale Datenträger.
Durch Zufall entdeckten US-Forscher ein intensiv blaues Farbpigment, das weder für Mensch noch Umwelt giftig ist und in warmer, feuchter oder saurer Umgebung nicht verbleicht
Prototyp lässt sich auf die vierzehnfache Länge ziehen. Forscher sehen Anwendungen bei Stromspeichern und künstlichen Muskeln.
Material soll beliebige Objekte vor Magnetwellen verstecken - Nutzen für Patienten mit Herzschrittmachern
Durch eine mechanische Belastung kommt es zu chemischen Reaktionen zwischen den druckempfindlichen Molekülen
Heiße Gase lassen sich durch Laserbeschuss rasant abkühlen - Forscher erwarten neue Anwendungen
Die Nanotechnologie befasst sich mit Details, die nur Millionstel Millimeter groß sind. Rastersondenmikroskope gewähren uns einen Einblick in diese Welt.
Hauchdünne Schichten aus Kohlenstoff leiten Ladungsträger sehr effizient
Nur durch eine wirkungsvolle Abwehr elektronischer Viren können Computer einwandfrei funktionieren. Doch Viren könnten in Zukunft die Schaltgeschwindigkeiten von Speicherchips deutlich erhöhen.
Würzburger Physiker ordnen erstmals einzelne Goldatome zu elektrisch leitfähigen Ketten an, die zu noch kleineren Schaltkreisen auf Computerchips führen könnten
Gerade mal wenige millionstel Meter misst der wohl kleinste Kühlschrank der Welt. Physiker von der Technischen Universität Helsinki bauten diesen zusammen mit italienischen Kollegen aus winzigen Metallstrukturen aus Kupfer und Aluminium auf.
Ein im Mai 2011 eröffnetes Forschungslabor in der Schweiz schirmt Erschütterungen, elektromagnetische Felder und Lärm hocheffizient ab.
Vor gut 6000 Jahren sollen die Sumerer das Rad erfunden haben. Doch das erste Nanorad aus einzelnen Molekülen rollt erst jetzt in einem Berliner Labor.
Unter hohem Druck bilden sich extrem stabile atomdünne Ketten aus einem Kohlenwasserstoff.
Neue Simulation zeigt bisher unbekannte Reaktionsprozesse für die Diamantenbildung und ermöglicht genaueres Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs im Erdmantel.
Der Nachweis optischer Zentren in einzelnen Nanodiamanten ist mit hoher Auflösung möglich.
Biophysik
Wie die Elastizität der Hauptschlagader mit zunehmendem Alter abnimmt, haben Biophysiker in einem künstlichen Blutkreislauf genauer untersucht.
Als Lichtquelle sind Leuchtdioden um einiges effizienter als Glühbirnen, aber ihr Licht ist nicht ebenso hübsch anzusehen. Hier wollen Forscher Abhilfe schaffen, indem sie Zinkoxid-Kristalle so herstellen, dass sie nicht nur zur Emission von rotem…
Strömung
Erst nach komplexen Strömungsprozessen formen sich die Schichten aus Espresso und Milch in einem Latte macchiato.
Das Schwimmen von Fischen wirkt einfach, die Beschreibung ist aber komplex. Forscher haben das jetzt mit kohärenten Lagrange'schen Strukturen versucht.
Die Preisträger der Auszeichnungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft im Jahr 2010 wurden bekannt gegeben. Die beiden wichtigsten Preise gehen für Arbeiten über die Theorie kondensierter Materie bzw. Spektroskopie an gefangenen Atomen und…
Mikrostrukturen
Forscher fanden im Aufbau von Schneckenschalen Hinweise auf spiralförmige Flüssigkristalle.
Eis
Flüssiges Wasser im Innern von Eiszapfen sorgt für eine geriffelte Oberfläche.
Wissenschaftlern gelang es, die atomare Struktur von Quantenpunkten aus dem Halbleitermaterial Indiumarsenid zu entschlüsseln.
Nanoröhrchen sollen mit elektrischen Ladungen einzelne Moleküle transportieren
Forschung – gefördert vom BMBF
An der Neutronenquelle HFR im französischen Grenoble erforschen Wissenschaftler weiche Materie, die in Biologie und Medizin eine wichtige Rolle spielt.
Uralte Kristalle liefern Einblicke in Frühzeit der Erde
Ohne Luftwiderstand ergeben sich symmetrische Flugkurven und hohe Flugweiten von Schüssen. Aber Fußbälle beschreiben alles andere als schöne Wurfparabeln.
Fremdatome verleihen einem ultraschmalen Graphenstreifen Eigenschaften eines Halbleitertransistors.
Viele interessante Eigenschaften von Festkörpern tauchen erst dann auf, wenn die ideale Kristallstruktur mit geringen Mengen bestimmter Fremdsubstanzen gestört wird.
Lässt man Wasser aus einer Badewanne abfließen, entsteht über dem Abfluss ein kleiner Wirbel. Doch wie entscheidet sich, in welche Richtung sich das Wasser bewegt?
Ein bekanntes mathematisches Phänomen inspirierte Forscher zu einer neuen Molekülverbindung.
Leicht, durchsichtig und extrem fest: Diese Eigenschaften vereint ein neues Material, das nun amerikanische Forscher aus millionstel Millimeter dünnen Schichten aufbauen konnten. Der neue Werkstoff imitiert Schichtenaufbau von Muschelschalen.
Forscher entwickeln günstiges Verfahren für wasserabstoßende und selbstreinigende Oberflächen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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