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Technik
Mit einer elektronischen Schaltung konnten Wissenschaftler neuronale Aktivität simulieren und so Wahrnehmungsprozesse technisch nachbilden.
Neuronale Netze
Mit einem neuen lichtbasierten Computerchip lässt sich das Verhalten von Neuronen und Synapsen nachahmen.
Mit einem neuen Verfahren erzeugen Forscher komplexe Schallmuster, die Objekte gezielt zur gewünschten Position lenken.
Physiker konnten die Stabilität von Solarzellen aus Perowskit deutlich steigern. Ein Interview mit Michael Grätzel.
Teilchenbeschleuniger
Mithilfe einer Plasmawelle ließen sich Elektronen im Experiment AWAKE auf nur wenigen Metern auf eine Energie von zwei Gigaelektronenvolt beschleunigen.
Mithilfe eines neuen Fluoreszenzmikroskopieverfahrens können Forscher erstmals einzelne Moleküle bis auf den Nanometer genau beobachten.
Ionenfalle
Physiker haben erstmals die quantenmechanischen Zustände von geladenen Molekülen kontrolliert verändert und gemessen.
Quantensimulator
Mit ultrakalten Atomen – gefangen in optischen Gittern – können Physiker komplexe Quantensysteme simulieren.
Neues bildgebendes Verfahren kombiniert Beobachtungsdaten von zwei Detektoren für scharfe und schnelle Bilder.
Wissenschaftler entwickeln einen neuartigen doppelten Frequenzkamm, der künftig die Analyse von Gasmolekülen erleichtern könnte.
Kernuhren
Der Atomkern des Elements Thorium-229 soll zukünftig als Taktgeber für einen neuartigen Typ von Atomuhren dienen.
Zeitmessung
Eine hochgenaue Atomuhr, die in einen Anhänger passt – mit dieser Neuentwicklung können Forscher nun die Erde vermessen.
Raumfahrt
Am 10. Februar soll die Raumsonde Solar Orbiter ins All starten. Was sich Wissenschaftler von der Mission erhoffen, berichtet Joachim Woch im Interview.
Wissenschaftler stellen einen neuen Bauplan für einen universellen Quantencomputer vor, der sich beliebig skalieren ließe.
Wissenschaftler lassen Elektronen in einem Festkörper mithilfe von ultrakurzen Laserpulsen bis zu acht Billiarden Mal pro Sekunde schwingen.
Bastian Hacker vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik beschreibt im Interview ein neuartiges Logikgatter für die Quanteninformationsverarbeitung.
Eine neuartige Miniaturkamera kombiniert Weitwinkel- mit Teleaufnahmen und könnte sich unter anderem für medizinische Anwendungen eignen.
Amerikanisches Kernfusionsexperiment tritt dieses Jahr in die entscheidende Phase
Mit Eisenpartikeln wollen Forscher den Schichtgesteinen leichter die nutzbaren Ölkomponenten entreißen – gigantische Reserven locken
DPG-Frühjahrstagung: Das Web 2.0 hat nicht nur eine Vielzahl neuer Kommunikationskanäle geschaffen. Es liefert auch Einsichten in gesellschaftliche Prozesse.
Dipal Chandra Barua gewinnt hochdotierten "Zayed Future Energy"-Preis, der auf dem diesjährigen World Future Energy Summit in Abu Dhabi erstmals verliehen wurde
Mikroporöse Elektroden erreichen hohe Leistungsdichte bei niedrigeren Temperaturen
Aktuelle Foto-Handys trumpfen mit immer leistungsfähigeren Megapixel-Bildchips auf. Doch für gute Fotos mangelt es an leistungsfähigen Objektiven, die sich in die kleinen Gehäuse integrieren lassen. Statt starre Kunststoff- und Glaslinsen in eine…
Ein einziger Tropfen misst nur noch 0,000 000 000 000 000 000 001 Liter. Dosiert wird der Zeptoliter mit der wohl weltkleinsten Pipette, die amerikanische Forscher nun aus einem Nanoröhrchen aus Germanium hergestellt haben.
Neue Klasse organischer Moleküle könnte das Licht von Energiesparlampen angenehmer machen
Ob Armbanduhr oder Computerchip, Mobiltelefon oder Navigationssystem - für ihr inneres Timing und für die Abstimmung mit der Außenwelt enthalten alle einen schwingenden Quarzkristall. Nach dem integrierten Schaltkreis ist der Zeitgeber wohl das…
Sensoren
Ein wenige Millimeter großes Modul kann Ort und Ausrichtung eines Geräts exakt messen – zum Beispiel bei chirurgischen Operationssonden.
Skyrmionen lassen sich gezielt erzeugen und wieder löschen – ein großes Potenzial für effiziente Speichermedien.
Umkleideräume verlieren ihren Schrecken, Gewächshausbeleuchtung wird günstiger. Wie eine kleine Sonne leuchtet ein Diodenchip aus Korea.
Regelmäßig müssen Diabetiker ihren Blutzuckerspiegel messen. Bei Bedarf spritzen sie sich dann exakt dosierte Mengen an Insulin. Millionstel Millimeter kleine Röhrchen aus Silizium könnten bald zu einem winzigen Sensor führen, der implantiert das…
Nanopartikeln und hochempfindlichen Magnetsensoren können Krebszellen schon im Frühstadium nachweisen.
Energie
Flatternde Plastikfolien erzeugen elektrischen Strom für Sensoren und mobile Elektronik – selbst bei sehr geringen Windgeschwindigkeiten.
300 Megawatt Windpark in der Mongolei – Japanische Initiative startet „Asia Super Grid“.
Windenergie
Simulationen zeigen, dass bodennahe Windbrecher die Stromerzeugung in Windparks steigern können.
Mit dem "Zayed Future Energy Prize" will sich Abu Dhabi als Zentrum für Erneuerbare Energien empfehlen - doch häuft sich Kritik am "Nobelpreis für Energie"
Effiziente Kondensation liefert bis zu 1000 Liter pro Tag – Generator mit 30 Kilowatt Leistung
Gezielt erzeugte Turbulenzen beschleunigen Strömung und erhöhen den Wirkungsgrad für Windräder
Der Energieverbrauch wird in den kommenden 24 Jahren um über die Hälfte zunehmen
Forscher präsentieren erstmals Hologramme, die sich löschen und durch neue Bilder ersetzen lassen. Das Wiederbeschreiben funktioniert binnen Minuten, berichten sie, so dass veränderliche dreidimensionale Bildschirmdarstellungen, die ohne…
BMBF veröffentlicht Studie über die Akzeptanz allgegenwärtiger Mini-Computer
Analog zu optischen Tarnkappen funktioniert zeitliche Tarnung von Signalen bei hohen Frequenzen in optischen Datenleitern.
Wasserstoffantriebe gelten als effiziente Motoren der Zukunft. Doch bislang ist die Herstellung von Wasserstoff zu aufwändig und teuer, um klimaverträglich zu sein. Jetzt allerdings präsentierten Forscher der Pennsylvania State University ein…
Staatssekretär Rachel lobt die Ergebnisse beim Wettbewerb "Invent a chip"
Rohöl frisch aus der Erde ist mehr oder weniger flüssig. Wie es mithilfe von elektromagnetischen Feldern noch schneller als bisher durch Pipelines fließen kann, zeigen nun amerikanische Wissenschaftler.
Neue Studie ermittelt Energiebedarf und Schadstoffemissionen der automobilen Infrastruktur
Kohärente Abstimmung der datentragenden Lichtpulse erhöht die Signalqualität auch ohne Verstärker.
Selbstorganisation von Kunststoff-Kugeln kann Fertigungsprozess für Metamaterialien beschleunigen und die Kosten senken
Steigende Temperaturen in den polaren Regionen können Windgeschwindigkeiten in gemäßigten Breitengraden um über zehn Prozent reduzieren
An der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig wurde weltweit erstmals erfolgreich ein Videosignal mit Terahertz-Wellen übertragen.
Erstmals sortierte ein Computersystem mehr als 1000 Gigabyte an Daten innerhalb einer Minute. Auch der Rekord für die schnellste Datensortierungs-Rate verbesserte sich: Zwei Teams ordneten je eine Billion Datensätze in rund 172 Minuten
Deutsche Physiker legen Grundlage für schnelle Arbeitsspeicher, die sich ihre Daten ganz ohne Strom merken und so das Hochfahren von Computern überflüssig machen können.
Inhalt von 700 DVDs kann so schnell wie noch nie durch eine Glasfaser geschickt werden
Hohe Reichweite wird allerdings mit hohen Kosten für die Lithium-Akkus erkauft
Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Goethe-Universität Frankfurt haben ein Verfahren entwickelt, das den Energieverbrauch bei der Verarbeitung von großen Datenmengen deutlich reduziert.
Sie sind der Traum vieler Raumfahrt-Enthusiasten: Weltraumfahrstühle, die an ultrastabilen Seilen aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen billig Nutzlasten ins All befördern. Nun hat diese Vision einen unerwarteten Dämpfer erhalten.
Winzig, simpel, aber genial: Ein Radio aus einem einzigen Nanoröhrchen dürfte nicht nur den Größenrekord halten, es empfängt auch die Radiosignale auf völlig neue Weise: Es setzt die elektromagnetischen Wellen direkt in Vibrationen um und ist damit…
Mit Molybdändisulfid anstelle von Silizium könnte die Leistungsfähigkeit von Computerchips erhöht werden.
Graphen-Modul zeigt selbst auf atomarer Ebene noch nützliche Leitfähigkeit
An oder Aus, Elektronen fließen oder werden blockiert: Auf diesen Vorgängen basiert jeder elektronische Schaltkreis, der heute aufwändig aus dem Halbleiter Silizium aufgebaut wird. Ein internationales Forscherteam fand nun eine spezielle Keramik, die…
Ein ans Material angelegtes elektrisches Feld kann die Speicherkapazität für Wasserstoff deutlich verbessern
Elektrolyse
Dank besonderer Materialien benötigen Forscher kein gereinigtes Trinkwasser mehr, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten.
Kombination aus Sonnenlicht-Katalyse und Mikrokanälen optimiert das Säubern verschmutzten Wassers um zwei Größenordnungen
Hauchdünn verteilt kann Wasser als effektives Schmiermittel zwischen Oberflächen dienen. Doch zwischen millionstel Millimeter feinen Spitzen gehen die gleitenden Eigenschaften verloren, das Wasser gefriert selbst bei einer Raumtemperatur von etwa 20…
Forscher widerlegen gültiges Lehrbuchwissen und ermöglichen neuartige und bessere Designmodelle
Ein neues Modell zeigt, wie viele Fußgänger nötig waren, um die Brücke in London in erste Schwingungen zu versetzen.
Der Verlust eines Hinterbeins beeinträchtigt die Koordination eines Hundes weniger als der eines Vorderbeins - Kompensationstechniken dienen künftiger Koordination von Laufrobotern
Bewegliches Spiegelpolygon ermöglicht Aufnahme mehrerer Belichtungsebenen für die räumliche Darstellung – mehr als zwanzig dreidimensionale Bilder pro Sekunde möglich.
Pocken, HIV oder Grippe: So stark die Wirkung winziger Viren auf den menschlichen Organismus ist, so leicht sind sie. Ärzte und Lebensmittelkontrolleure sind im Interesse von Patient und Kunde an einem schnellen Nachweis der Kleinstlebewesen…
Keine Solarzelle nutzt Sonnenlicht so effektiv wie Grünpflanzen über den Prozess der Photosynthese. Doch ein deutsch-schweizerisches Forscherteam konnte nun nach dem Vorbild der Natur einen künstlichen Energiespeicher für Lichtenergie im Labor…
Optisches System erkennt Umgebung mit extremen Weitwinkel von 280 Grad - Anwendung für Flugroboter
Forscher setzen Bildsensoren auf eine flexible gebogene Unterlage und können dadurch Abbildungsfehler vermeiden
Eine winzige Linse nach dem Vorbild von Insektenaugen haben amerikanische Wissenschaftler entwickelt. Sie könnten zu günstigen und leistungsfähigeren Objektiven in Kamerahandys führen.
Laut Berechnungen können Windfarmen deutlich kleiner geraten, wenn Turbinen mit senkrechter Achse zum Einsatz kommen und dicht beieinander stehen
Dass wasserabweisende Oberflächen in der Natur neben Tropfen auch frischen Tau abperlen lassen, liegt auch am Wackeln der Pflanze
Kaum ein Titelbild einer Mode- oder VIP-Zeitschrift zeigt die Models in ihrer wahren Schönheit. Digitale Retuschen gehören mittlerweile zum Alltag der Lay-Outer.
Wissenschaftler erzeugten mit einem kleinen Kügelchen in einer optischen Falle ein von allen Seiten sichtbares, dreidimensionales Bild.
In der Nanotechnologie werden die Universitäten aus Braunschweig, Clausthal und Hannover in einem Virtuellen Institut zusammenarbeiten. Die Grundfinanzierung erfolgt aus Mitteln der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.
Erster Prototyp speichert Strom so gut wie handelsübliche Lithiumionen-Akkus - Weitere Steigerungen möglich
Mithilfe genveränderter Viren haben amerikanische Forscher winzige Anoden hergestellt, die eine höhere Energiedichte als herkömmliche Elektroden gleicher Größe erlauben.
Kieselalgen offenbaren unter dem Mikroskop eine unüberschaubare Vielfalt an extrem feinen und porösen Mikro- und Nanostrukturen. Amerikanischen Materialforschern gelang es nun, aus diesen Wunderwerken der Natur nützliche Bauteile für hochempfindliche…
Indem sie die Intuition von Videospielern nutzen, lösen Forscher der Universität Aarhus komplizierte quantenmechanische Probleme, wie sie beim Quantencomputing auftreten.
Schallwellen
Ein überraschendes Phänomen – basierend auf Schallwellen – ermöglicht es, kleine Objekte kontrolliert zu bewegen und anzuordnen.
Elektronisches Bauteil liefert verschränkte Elektronen nach Bedarf - und eröffnet neue Perspektiven für technische Anwendungen dieses Quantenphänomens
Röntgenuntersuchung zeigt Strukturveränderungen in Solarzellen auf Polymerbasis.
Die wichtigste Auszeichnung für den Forschungsnachwuchs in Deutschland wurde dieses Jahr vier Wissenschaftlerinnen und zwei Wissenschaftler verliehen. Damit wurden erstmals in der Geschichte des Preises mehr Frauen als Männer ausgezeichnet.
Winzige Kohlenstoff-Strukturen sollen die Verluste an Ladungsträgern verringern helfen.
Wissenschaftler berichten über das enorme Potenzial und die Realisierbarkeit einer bislang ungenutzten Stromquelle – der Verdunstung von Wasser.
Hyperspektrale Bildgebung
Aufwendige Analysen mit infrarotem Licht machen bisher unzugängliche altgriechische Texte auf der Rückseite verkohlter Papyrusrollen sichtbar.
Eine Molekül-Falle kann radioaktive Stoffe in Flüssigkeit binden und macht sie so leichter handhabbar
Ein akustischer topologischer Isolator beeinflusst die Ausbreitung von Schall auf bisher einzigartige Weise.
Die Wärme im Untergrund bildet ein großes Energiereservoir, das zum Heizen im Winter genutzt werden könnte.
2D-Materialien
Verdreht man zwei hauchdünne Kohlenstoffschichten bei tiefen Temperaturen gegeneinander und presst sie zusammen, leiten sie elektrischen Strom ohne Widerstand.
Eine kompakte Kombination aus Solarzelle und Wasserelektrolysegerät erlaubt die Herstellung von Wasserstoff ohne Schadstoffausstoß.
Mit polarisierten Lichtpulsen zeigten niederländische Forscher, dass sich prinzipiell die Schreibgeschwindigkeiten bei magnetischen Speichermedien um ein Vielfaches erhöhen lassen.
Medizin
Ein neuer Prototyp spürt mithilfe von Ultraschallwellen verstopfte Blutgefäße in bis zu 14 Zentimeter Tiefe auf.
Physiker haben eine hochpräzise Atomuhr für den Weltraum entwickelt, mit der sich unter anderem die Genauigkeit von Navigationsdaten verbessern lässt.
Strukturanalysen auf Nanoebene weisen den Weg zu stabileren Baustoffen
Bonner Physiker erhielt einen der höchstdotierten Forschungspreise Europas
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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