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Seismologie
Eine neue Methode, die kleine Änderungen der Schwerkraft detektiert, könnte schneller und genauer vor Tsunamis warnen.
Raumfahrt
Analysen von Mondgestein ergaben, dass sich Katalysatoren und damit Sauerstoff und Treibstoffe direkt auf dem Mond gewinnen lassen könnten.
Robotik
Mit gespannten Kohlefaserbögen beschleunigt ein 30 Gramm leichter Roboter auf bis zu 100 Kilometer pro Stunde und springt bis zu 30 Meter hoch.
Nanotechnologie
In einem Experiment steuerten Forscher wenige Mikrometer kleine Drohnen mit winzigen Goldantennen mithilfe von Lasern durch eine Flüssigkeit.
Geophysik
In der 332. Folge erklärt Frank Flechtner, warum die Schwerkraft nicht überall auf dem Planeten gleich stark wirkt und was diese Variationen über unseren Planeten verraten.
Smarte Materialien
Mithilfe einer piezoelektrischen Faser stellten Materialforscher einen Stoff her, der Schallwellen in kleine Spannungspulse umwandelt und so hörbar macht.
Regenerative Energien
Mithilfe einer neuen elektrostatischen Reinigungsmethode lassen sich Solarmodule von abschattenden Staubschichten befreien.
Technik
In der 331. Folge erklärt Michael Sterner, wie sich Energie speichern lässt und warum das für eine klimaneutrale Strom- und Wärmeversorgung wichtig ist.
Mit winzigen Partikeln lassen sich Schadstoffe aus verunreinigtem Wasser herausfiltern.
Kernfusion
Mithilfe von Lasern erzeugten Forscher erstmals ein Plasma, das sich selbst aufheizt – ein wichtiger Schritt, um Kernfusion nutzbar zu machen.
Neue Analysen zeigen, wie viel leiser Rotorblätter mit speziell aufgefächerten Hinterkanten sind.
In der 328. Folge berichtet Antonia Kesel, wie sich Forscher bei der Suche nach technischen Lösungen von der Natur inspirieren lassen.
Klimaforschung
Im Interview berichtet Christopher Irrgang, wie physikalische Klimamodelle künftig mit Künstlicher Intelligenz verschmelzen könnten.
Photovoltaik
In einem Nanomaterial entdeckten Forscher ein neues Phänomen, mit dem sich durch Licht erzeugte Ladungen mehrere Tage lang speichern lassen.
Akustik
Im Interview berichtet Johann Robertsson, wie sich Objekte in einem Raum in Echtzeit vortäuschen oder verbergen lassen.
Erstmals wurde ein Plasmaantrieb auf der Basis von Jod anstelle von teurem Xenon getestet, um Satelliten auf ihren Umlaufbahnen um die Erde zu halten.
Neue Computerchips mit Nanoröhrchen aus Kohlenstoff sind energiesparend und halten der schädlichen kosmischen Strahlung besser stand.
In der 326. Folge stellt Edgar Dörsam verschiedene Druckverfahren vor, mit denen sich Schicht für Schicht nahezu beliebige Gegenstände herstellen lassen.
Elektrischer Strom
Rudolf Gross und Christoph Utschick arbeiten daran, Strom kontaktlos zu übertragen. Im Interview berichten sie über ihren kürzlichen Forschungserfolg.
Bionik
Schwärme winziger Propeller, die wie Pflanzensamen durch die Lüfte fliegen, könnten die Luftqualität über große Areale messen.
Energieerzeugung
Dank einer hauchdünnen Beschichtung erzeugen Holzdielen elektrischen Strom, sobald eine Person über sie läuft.
In der 324. Folge erklärt Detlef Stolten, wie Brennstoffzellen funktionieren und warum sie sich für vielfältige Anwendungen eignen.
Medizin
Ein neuer Prototyp spürt mithilfe von Ultraschallwellen verstopfte Blutgefäße in bis zu 14 Zentimeter Tiefe auf.
Windenergie
Simulationen zeigen, dass bodennahe Windbrecher die Stromerzeugung in Windparks steigern können.
Informationsverarbeitung
In der 323. Folge berichtet Hermann Kohlstedt, wie sich natürliche Netzwerke aus Nervenzellen mit elektronischen Bauelementen nachbilden lassen.
Physik hinter den Dingen
Manche Brillen färben sich im Sonnenlicht selbst ein. Das liegt an Molekülen oder Kristallen, die auf UV-Strahlung reagieren.
Materialwissenschaft
Hauchdünne Eisfasern lassen sich verbiegen und leiten Licht wie Glasfasern.
Maschinelles Lernen
In nur sechs Stunden entstand ein Grundriss für einen effizienten Prozessor. Möglich machte dies ein besonderer Algorithmus.
Neuronale Netze
In der 321. Folge berichtet Florian Marquardt, wie neuronale Netze im Gehirn arbeiten und wie sie sich im Computer nachbilden lassen.
Energiespeicher
Dank eines neuen Konzepts lassen sich Kurzschlüsse in leistungsfähigen Festkörperbatterien verhindern und so ihre Lebensdauer deutlich erhöhen.
Ein neues Minikraftwerk erzeugt mithilfe der Wassermoleküle in feuchter Luft hohe elektrische Spannungen – und eignet sich damit als mobile Stromquelle.
Zeitmessung
Mithilfe von Glasfaserkabeln und Laserlicht verglichen Forscher die Genauigkeit von verschiedenen Atomuhren mit einer Rekordpräzision.
Anders als in Kraftwerken, in denen man etwa Kohle oder Gas verbrennt, wird sich in Kernkraftwerken die bei der Spaltung von Atomkernen freiwerdende Energie zunutze gemacht.
Künstliche Intelligenz
Im Interview berichtet Gianaurelio Cuniberti, wie er und seine Kollegen einen Chip aus Silizium entwickelten, der lernen kann.
Werkstoffe
In der 318. Folge stellt Holger Böse unterschiedliche Werkstoffe vor, die eigenständig auf äußere Reize – wie etwa Licht oder Wärme – reagieren.
Ein bionischer Roboter nach dem Vorbild von Rochen hält sogar hohen Wasserdrücken von mehr als 100 Megapascal in der Tiefsee stand.
Mithilfe von bereits vorhandenen Glasfaserkabeln lassen sich selbst kleinste Bodenbewegungen am Meeresgrund nachweisen.
Lithium-Ionen-Akku
Winzige Nanostrukturen erleichtern den Einsatz von Siliziumanoden für leistungsstärkere Batterien.
Coronavirus
Im Interview berichtet Tina Pollmann, wie sich der Einfluss der Corona-Warn-App auf die Pandemie mit Methoden aus der Teilchenphysik untersuchen lässt.
Erneuerbare Energien
In der 316. Folge erklärt Andreas Reuter, wie Windkraftanlagen funktionieren und welche Herausforderungen ihr Bau und Betrieb mit sich bringen.
Erderwärmung
Die globale Erwärmung hat auch Folgen für das künftige Potenzial von Wind-, Solar- und Wasserkraftwerken, wobei es regional starke Unterschiede geben dürfte.
Metall gehört nicht in den Mikrowellenofen, heißt es oft. In der Tat können dünne und spitze Metallgegenstände dort Funken auslösen. Doch es gibt eine Ausnahme.
Quantenphysik
Ein neuer Ansatz macht es möglich, eine mechanische Bewegung mit einem Prozess aus der Welt der Quanten auszulösen.
Sport
Mit einem neuen High-Tech-Pflaster lässt sich sowohl die Menge als auch die Salzkonzentration von Schweiß in Echtzeit messen.
Nach dem Vorbild eines Nashornkäfers entwickelten Forscher eine kleine Roboterfliege, die Kollisionen standhalten kann.
Sensorfolie
Der menschliche Tastsinn lässt sich mit neuen Sensorfolien nachbilden, die hochempfindlich auf Wärme, Druck und Verformung reagieren.
Festkörperphysik
Eine chemische Verbindung aus Wasserstoff, Kohlenstoff und Schwefel leitet den elektrischen Strom unter Hochdruck verlustfrei – und das erstmals bei Raumtemperatur.
Energie
Flatternde Plastikfolien erzeugen elektrischen Strom für Sensoren und mobile Elektronik – selbst bei sehr geringen Windgeschwindigkeiten.
Optische Kommunikation
In der 312. Folge erläutert Andreas Tünnermann, wie sich Daten mithilfe von Licht übermitteln lassen und welche technischen Herausforderungen damit verbunden sind.
Digitaltechnik
Inspiriert von der japanischen Faltkunst Origami entwickelten Wissenschaftler ein mechanisches Zwei-Bit-System – aus gefaltetem Papier.
Eine neue organische Solarzelle lässt fast die Hälfte des Sonnenlichts hindurch, während sie gut zehn Prozent des einfallenden Lichts in elektrischen Strom umwandelt.
Stromspeicher
Einfache Backsteine lassen sich mithilfe von leitfähigen Kunststoffen in langlebige Stromspeicher verwandeln.
Meerwasserentsalzung
Mit einer neuartigen Verdampfungsanlage aus Nanofasern und Holz lassen sich allein mit Sonnenlicht bis zu drei Liter Trinkwasser pro Stunde aus Meerwasser gewinnen.
Bose-Einstein-Kondensate
Auf der Internationalen Raumstation haben Wissenschaftler eine Wolke aus Atomen extrem abgekühlt und so einen ganz besonderen Materiezustand erzeugt.
Mit flexiblen, in Kleidung integrierten Superkondensatoren lässt sich in Zukunft möglicherweise elektrischer Strom während des Sports speichern.
Solarenergie
In der 307. Folge erklärt Ulrich Kleinekathöfer, wie Pflanzen, Algen und manche Bakterien einfallendes Licht in chemische Energie umwandeln.
Im Interview erklärt Megan Cordill, warum sich speziell gefertigte Gläser biegen lassen und damit beispielsweise für faltbare Displays eignen.
Quantencomputer
Forscher haben neue supraleitende Qubits entwickelt, die schon bei deutlich höheren Temperaturen funktionieren und damit enorme Kosten einsparen.
Zukünftig könnte die Messung der elektrischen Leitfähigkeit von Herzgewebe aufschlussreiche Bilder liefern und damit lebenswichtige Diagnosen weiter verfeinern.
Biomechanik
Durch ein spezielles System aus Sprungfedern könnte ein Läufer bis zu siebzig Prozent schneller rennen als die weltbesten Athleten – zumindest theoretisch.
2D-Materialien
In der 303. Folge des Podcasts erklärt Jonathan Eroms, wie sich Forscher die einzigartigen Eigenschaften von hauchdünnen Schichten aus reinem Kohlenstoff zunutze machen.
Energiegewinnung
Winzige Nanofäden aus Proteinmolekülen erzeugen allein durch die Luftfeuchtigkeit genügend Energie, um Sensoren oder Leuchtdioden zu betreiben.
Am 10. Februar soll die Raumsonde Solar Orbiter ins All starten. Was sich Wissenschaftler von der Mission erhoffen, berichtet Joachim Woch im Interview.
Fallturm
Im Interview erzählt Christoph Lotz, wie sich mit Antriebstechnik aus dem Achterbahnbau ein Fallturm bauen lässt.
Spezielle Bindemittel verhindern ein schnelles Zersetzen der Elektroden und ermöglichen dadurch mehr als zweihundert Ladezyklen.
Materialforschung
Ein lichtaktives und dehnbares Polymer erreicht eine verblüffend hohe Leuchtdichte – und das bei relativ niedrigen Spannungen.
3D-Technik
In der 298. Folge berichtet Thomas Zentgraf, wie sich mithilfe der Holografie dreidimensionale Abbilder von Objekten erzeugen lassen und wie weit die Technik heute ist.
Messtechnik
Mit einer neuen Methode lassen sich die winzigen Staubpartikel in Echtzeit zählen, vermessen und identifizieren.
Quantennetzwerke
Wie sich mit einem Quanteninternet verschiedene Quantensysteme miteinander vernetzen lassen, erklärt Josef Schupp im Interview.
Intelligente Materialien
Ähnlich wie eine Sonnenblume wendet sich ein neues synthetisches Material selbstständig einer Lichtquelle zu.
Elastokalorischer Effekt
Durch das einfache Auseinanderdrehen von eng verdrillten Fasern ließ sich deren Temperatur um bis zu 20 Grad absenken.
Mittlerweile werden jährlich mehrere Hundert Millionen Lithium-Ionen-Akkus in Smartphones und Laptops verbaut. Die Entwicklung dieser Batterien wird dieses Jahr mit dem Nobelpreis für Chemie gewürdigt.
Hyperspektrale Bildgebung
Aufwendige Analysen mit infrarotem Licht machen bisher unzugängliche altgriechische Texte auf der Rückseite verkohlter Papyrusrollen sichtbar.
Quantenteleportation
Im Interview mit Welt der Physik erklärt Manuel Erhard, wie sich die quantenmechanischen Eigenschaften eines Teilchens teleportieren lassen.
Elektronik
Ein neuer Typ von Prozessor verspricht eine höhere Transistordichte bei zugleich geringerem Strombedarf als die heute eingesetzten Siliziumprozessoren.
Eine neue Solarzelle ist zehnfach dünner als herkömmliche Dünnschichtzellen – erreicht dank eines raffinierten Tricks aber dennoch einen hohen Wirkungsgrad.
Am 21. Juli 1969 setzte Neil Armstrong erstmals einen Fuß auf den Erdtrabanten. Die viertägige Reise von der Erde zum Mond hatte die NASA schon Jahre zuvor sorgfältig geplant.
Eine neue Solaranlage nutzt das Sonnenlicht gleich zweifach: Es erzeugt Strom und entsalzt gleichzeitig Meerwasser.
Metalle
Neue Einblicke in die Kristallstruktur des Leichtmetalls könnten die Produktion von Bauteilen aus Magnesium drastisch vereinfachen.
Aerodynamik
Einzelne Windräder liefern am meisten Strom, wenn der Wind frontal auf den Rotor trifft. Doch für größere Windparks gilt diese einfache Regel nicht mehr.
Flugroboter
Nach dem Vorbild von Insekten haben Wissenschaftler einen winzigen Flugroboter entwickelt, der seinen Strombedarf mithilfe von Solarzellen deckt.
In den Morgenstunden sind Perowskitsolarzellen besonders effizient. Das zeigt ein neues Testverfahren unter realitätsnahen Umweltbedingungen.
Mikroskopie
Mithilfe eines neuen Quantenpunktmikroskops lassen sich elektrische Potenziale von Atomen und Molekülen mit extrem hoher Genauigkeit abbilden.
Quantensensor
Im Interview mit Welt der Physik spricht Tracy Northup über einen neuen Quantensensor, mit dem sich Lichtteilchen zerstörungsfrei messen lassen.
Strukturanalyse
Im Interview spricht Tobias Unruh über ein neues portables Messgerät zur Röntgenkleinwinkelstreuung, mit dem Forscher künftig nanometergroße Strukturen untersuchen wollen.
Internationales Einheitensystem
Wie die Einheiten ab dem 20. Mai 2019 definiert werden und warum sich das Internationale Einheitensystem überhaupt ändert, erklärt Jens Simon im Interview.
Mit einem neuen lichtbasierten Computerchip lässt sich das Verhalten von Neuronen und Synapsen nachahmen.
Datenübertragung
In der 285. Folge des Podcasts erklärt Armin Dekorsy, was die fünfte Mobilfunkgeneration ausmacht und welche neuen Anwendungen sie ermöglicht.
In der 283. Folge des Podcasts erklärt Ute Kaiser, wie mit Elektronen detailreiche Einblicke in biologische und materialwissenschaftliche Proben gelingen.
Mit Laserlicht steuern Wissenschaftler, wie sich Schallwellen in einer dünnen Membran ausbreiten.
Entropie
Das Zusammenpressen und Ausdehnen eines verformbaren Materials bietet eine effiziente Alternative zu heutigen Kühlprozessen.
Wissenschaftler bauten die Scheren von Knallkrebsen nach und erzeugten damit ein heißes Plasma aus elektrisch geladenen Teilchen.
Verdreht man zwei hauchdünne Kohlenstoffschichten bei tiefen Temperaturen gegeneinander und presst sie zusammen, leiten sie elektrischen Strom ohne Widerstand.
In der 278. Folge unseres Podcasts erklärt Fritz Riehle, warum Forscher auf dem gesamten Globus an einer neuen Generation von Atomuhren arbeiten.
Das Potenzial von Solarzellen ist noch lange nicht ausgeschöpft – verbesserte Bauweisen und neue Materialien könnten den Wirkungsgrad deutlich erhöhen.
Laserphysik
In der 276. Folge des Podcasts erklären Matthias Rief und Oswald Willi, wofür Arthur Ashkin, Gérard Mourou und Donna Strickland den Nobelpreis erhielten.
Trinkwasser
Eine neue solare Entsalzungsanlage gewinnt aus Meerwasser effizient Süßwasser – dank kontaktlosem Verdunsten ganz ohne störende Salzkruste.
Bisher ließen sich Aluminiumbatterien nur einmal nutzen. Durch den Zusatz von organischen Molekülen haben Forscher die günstigen Stromspeicher nun wiederaufladbar gemacht.
Ein neuartiger elektrodynamischer Antrieb kommt ohne bewegliche Teile aus und hält ein ultraleichtes Modellflugzeug nahezu geräuschlos in der Luft.
Aluminium-Luft-Batterien bieten eine hohe Energiedichte, doch binnen einiger Tage entladen sie sich von selbst. Wissenschaftler haben dieses Problem nun mit etwas Öl behoben.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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