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Stabil bei Raumtemperatur für 39 Minuten: Forscher erzeugen einen besonders langlebigen gemischten Quantenzustand.
Quantencomputer
Forscher haben neue supraleitende Qubits entwickelt, die schon bei deutlich höheren Temperaturen funktionieren und damit enorme Kosten einsparen.
Ein Material mit wenigen Kernspins könnte sich für langlebigere Quantenbits auch im alltäglichen Temperaturbereich eignen.
Verschränkte Lichtteilchen ermöglichen eine Bildaufnahme ohne Wechselwirkung mit dem Motiv.
Erstmals lassen sich beliebige Algorithmen mit zwei Qubits aus gefangenen Ionen durchlaufen
Physikern der University of Maryland in Michigan (USA) ist es erstmals gelungen, zwei Atome über die Distanz von einem Meter hinweg zu "verschränken". Dieser als Quantenteleportation bezeichnete Vorgang rückt die Möglichkeit von Quantencomputern ein…
Fortschritt für künftige Quantencomputer: Kontinuierliche Stabilisierung eines Quantenbits erlaubt dauerhafte Rabi-Oszillationen.
Energiegewinnung
Bereits kleine Temperaturunterschiede genügen, um mit dem Prototyp eines pyroelektrischen Minikraftwerks elektrischen Strom zu erzeugen.
Weder Seepocken noch Krebse sollen an stählernen Rümpfen haften bleiben – Neue Beschichtung formt bei angelegter Spannung kleine Krater
Für winzige Maschinen in der Mikrotechnologie brauchen die Entwickler zuverlässige Antriebe. Statt auf aufwändige Mechanik setzen amerikanische Forscher auf chemische Motoren aus pulsierenden Gelen. Vor der Umsetzung im Labor simulierten sie solche…
Mit einem flüssigen Metallfilm lässt sich die Ausbeute an Sonnenstrom steigern.
Elektronik
Ein neuer Typ von Prozessor verspricht eine höhere Transistordichte bei zugleich geringerem Strombedarf als die heute eingesetzten Siliziumprozessoren.
Gleich 15 Prozent weniger Verbrauch bei unveränderter Leistung der Jets versprechen sich Stuttgarter Wissenschaftler von einer gezielten Erzeugung lang gestreckter Luftwirbel entlang dem Leitwerk und den Tragflächen.
Dünne Fasern aus Zinkoxid – eingebettet in Kunststoff – können in Textilien als Stromquelle für mobile Elektronik dienen
Der Prototyp einer atomaren Festplatte speichert digitale Werte mit Chloratomen auf einer Kupferoberfläche.
Beim Spalten von Wasser ersetzen Kobaltkomplexe und Nanoröhrchen teures Platin.
Ein steigender Wirkungsgrad ist der Schlüssel zum Erfolg der solarthermischen Kraftwerke. Höhere Betriebstemperaturen und geringere Investitionskosten könnten diesen Weg ebnen.
Quantenphysikalischer Prozess zeigt, wie bisher ungenutze elektrische Ladungen die Stromerzeugung erhöhen können.
Wer sauber Auto fahren will, muss heute tief in die Tasche greifen. Denn etwa 50 Gramm des teuren Edelmetalls Platin bewegen sich in Fahrzeugen mit Brennstoffzelle und Elektromotor mit über den Asphalt.
Mit der Experimentieranlage Wendelstein 7-X wollen Forscher die Kraftwerkstauglichkeit von Fusionsanlagen des Typs Stellarator demonstrieren.
Ein feiner Strahl aus Gasmolekülen könnte die Zahnbehandlung künftig weitgehend schmerzlos gestalten.
Der weltweite Transport von Rohöl erfolgt über Pipelines und durch Tanker, wobei der Tankertransport deutlich überwiegt.
Winzige Pyramiden auf der Folienoberfläche erzeugen Elektrizität über den Piezoeffekt.
Laserphysik
In der 276. Folge des Podcasts erklären Matthias Rief und Oswald Willi, wofür Arthur Ashkin, Gérard Mourou und Donna Strickland den Nobelpreis erhielten.
Deutschland verfehlt seit Jahren seine Klimaschutzziele
Den Physik-Nobelpreis 2005 teilen sich drei Forscher – darunter auch der Deutsche Theodor W. Hänsch vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik.
Physik hinter den Dingen
Neben der elektromagnetischen Induktion sorgen bei einem Induktionsherd noch weitere physikalische Effekte dafür, dass das Essen schnell warm wird.
Strömungsphysik
Modellversuche zeigen: Flexible Körper können beim Aufprall aufs Wasser die wirkenden Kräfte sogar verstärken.
Für den Wirkungsgrad eines Windrades gelten physikalische Gesetze, die den Rahmen vorgeben, innerhalb dessen Ingenieure Windkraftanlagen mit möglichst hoher Stromausbeute konstruieren können.
Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Ihr Einsatz ist in Deutschland seit Ende des letzten Jahrhunderts enorm gestiegen.
Erneuerbare Energien
In der 337. Folge erklärt Christiane Becker, wie Solarzellen funktionieren und wie sich das Sonnenlicht damit möglichst effizient in elektrischen Strom umwandeln lässt.
Solarenergie
In der 307. Folge erklärt Ulrich Kleinekathöfer, wie Pflanzen, Algen und manche Bakterien einfallendes Licht in chemische Energie umwandeln.
Neue Technologie für Datenspeicher soll in fünf Jahren marktreif sein
Aufnahmen zeigen ungewöhnliche Verformungen der Kristallstruktur, die den hohen Wirkungsgrad dieser Solarzellen erklären könnten.
Ein komplexes Quantenphänomen könnte letztlich zu neuen mechanischen Materialien führen, die beispielsweise Schall bündeln und steuern können.
Papier mit mikroskopisch kleinen Säulen aus Zinkoxid produziert Elektrizität über den Druck beim Schreiben mit der Hand.
Hauchdünne Kunststoffschicht steigert Ladekapazität auf neuen Rekordwert – Stromversorgung für intelligente Pakete und Textilien
Mit einem ausgeklügelten Mischverfahren nutzt ein Motor die Vorteile beider Treibstoffe -- sowohl Verbrauch als auch Schadstoffemissionen lassen sich deutlich senken
Bei Bewegungen entstehen elektrostatische Ladungen, die über triboelektrischen Effekt genug Strom zum Aufladen eines Lithium-Ionen-Akkus liefern.
Je größer ein Objekt im Bild erscheinen soll, desto länger das Tele-Objektiv. Diese Faustregel gilt nicht mehr.
Das raffinierte Falten flacher Metall- oder Keramikschichten macht komplexe dreidimensionale Formen möglich, die mit bisherigen Techniken kaum oder nur wesentlich aufwändiger zu erreichen wären
Ein neu entwickelter Schallschutz aus symmetrisch angeordneten Kunststoffröhren senkt die Lautstärke für einzelne Frequenzbereiche um bis zu 90 Prozent.
Die Farbstoff-Solarzelle als organische Konkurrenz zur herkömmlichen Siliziumzelle wird immer effizienter. Ein internationales Forscherteam konnte durch die Zugabe eines weiteren Farbstoffs die Stromproduktion signifikant erhöhen.
Organische Polymer-Solarzellen sind flexibel und effizient und eröffnen damit eine neue Dimension der Anwendungen für Solarzellen auf verschiedenen Materialien.
Flexible Lichtquelle eröffnet Lampendesignern und Raumgestaltern zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten
Neuer Prototyp kommt ohne metallische Verbindungen aus und könnte wichtige Rolle für die Stromversorgung aus erneuerbaren Energiequellen spielen.
Lichttuning für Silizium: Mit einer Kombination aus Kunststoff und Silizium lässt sich die bisher übertragbare Datenrate vervierfachen
Mehr als hundert Kilometer Elektrokabel finden sich in einem modernen Verkehrsflugzeug, und Kabelbrände oder elektrische Störungen waren Ursache diverser Flugzeugabstürze. Jetzt sollen optische statt elektronischer Schalter Flugzeug sicherer machen…
Zeitmessung
Mithilfe von Glasfaserkabeln und Laserlicht verglichen Forscher die Genauigkeit von verschiedenen Atomuhren mit einer Rekordpräzision.
In der 278. Folge unseres Podcasts erklärt Fritz Riehle, warum Forscher auf dem gesamten Globus an einer neuen Generation von Atomuhren arbeiten.
Die durch Solarzellen produzierte Energie hat fast nur Vorteile: Ihre Quelle ist schier unerschöpflich und die Energieproduktion verursacht weder Abgase noch gesundheitsgefährdenden Müll. Der einzige Nachteil liegt in den hohen Kosten der…
Gute Wetterlage und Wärmespeicher mit geschmolzenen Salzen ermöglicht ununterbrochende Stromproduktion
Zerstörungsfrei sollen Laser Zahnärzten helfen, kranke Zähne aufzuspüren - akustische Oberflächenwellen melden die Elastizität des Zahnschmelzes
3D-Druck
Besondere Druckertinte aus Flüssigkristallen verleiht Objekten aus dem 3D-Drucker farbenfrohen Glanz.
Abstand und Blickwinkel spielen für einen dreidimensionalen Bildeindruck keine Rolle mehr.
Weitläufige Anlagen könnten den Wärmetransport zwischen Meer und Luftschichten verändern
Attosekundenphysik
Der Nobelpreis für Physik 2023 geht an Pierre Agostini, Ferenc Krausz und Anne L’Huillier für ihre Arbeiten, um ultraschnelle Prozesse zu analysieren.
Quantenphysik
Den Nobelpreis für Physik erhalten dieses Jahr Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Quantenmechanik.
Preis für die Grundlagen die Technik für Informationstechnologie: Lichtleiter-Datenübertragung und Bildsensoren für digitale Bildaufnahme (CCD).
Die diesjährigen Preisträger kommen aus Deutschland und Frankreich. Sie erhalten den Preis für die Entdeckung des GMR-Effekts (Riesenmagnetowiderstand).
Hohe Eisenanteile im Kristallaufbau ermöglichen es Wissenschaftlern, das Material Bismutferrit bei Raumtemperatur zu magnetisieren.
Nach dem Vorbild des Gehirns entwickeln Physiker neuartige Computerarchitekturen, die gegenüber klassischen Rechnern viele Vorteile besitzen sollen.
Informationsverarbeitung
In der 323. Folge berichtet Hermann Kohlstedt, wie sich natürliche Netzwerke aus Nervenzellen mit elektronischen Bauelementen nachbilden lassen.
Forscher haben eine Beschichtung entwickelt, die Gebäudedächern ihre Wärme entzieht und diese anschließend über Infrarotstrahlung ins All abgibt.
Der Bund hat seine Unterstützung für den Aufbau eines Zentrums für Nanotechnologie in Würzburg zugesagt. Die neue Forschungseinrichtung soll auf dem Uni-Campus am Hubland entstehen und rund hundert Arbeitsplätze für Wissenschaftler, Techniker und…
Nanoporöses Titandioxid bietet eine Grundlage für gleichmäßige Pigmentschichten, die höhere Stromausbeuten ermöglichen.
Mikroskopie
Mithilfe eines neuen Quantenpunktmikroskops lassen sich elektrische Potenziale von Atomen und Molekülen mit extrem hoher Genauigkeit abbilden.
Infrarot-Mikroskop macht mechanische Spannungen auf der Nanoskala sichtbar – Leitfähigkeiten winziger Chipstrukturen werden sichtbar
Magnetspeicher
Der magnetische Zustand von atomar dünnen Schichten aus Chromiodid lässt sich mit geringen Spannungen kontrollieren und damit zum Speichern von digitalen Daten nutzen.
Dresdner Forschern gelingt Durchbruch bei der Effizienz von Organischen Leuchtdioden
Wellen
Simulationen am Computer und Laborexperimente zeigen: Geschickt designte Buchten an Ufern können Wellen auslöschen und so Erosionen an Küsten verhindern.
Radarsensoren können in einem Auto vor verborgenen Tempokontrollen warnen. Bei einem Geschwindigkeitsmesser, der statt mit Radar mit einem Mikrofon arbeitet, klappt das nicht mehr.
Photodetektoren
Der richtungsempfindliche Hörsinn von Geckos inspirierte Physiker zu einem Sensor, der neben der Intensität auch die Richtung von auftreffenden Lichtwellen misst.
Flexible und günstige Photovoltaik-Module lassen sich auch ohne flüchtige Lösungsmittel können produzieren - und erreichen sogar einen höheren Wirkungsgrad
Photovoltaik
Durch die geschickte Wahl von Materialien steigern Wissenschaftler den Wirkungsgrad einer Tandemzelle auf 17,3 Prozent.
Die Kopplung von zwei Ytterbium-Atomuhren sorgt für ein besonders gleichmäßiges Ticken der Uhren.
Das Fraunhofer Institut für Lasertechnik hat ein Femtosekunden-Laser entwickelt, der mit einer mittleren Leistung von etwa 400 Watt einen neuen Weltrekord im Bereich der mittleren Leistung von Lasern mit Pulsdauern kleiner als einer Pikosekunde…
Neu entdeckter Spin-Seebeck-Effekt eröffnet Weg zu schnelleren Schaltkreise und hochempfindlichen Thermosensoren
Mit einem völlig neuen Farbstoff gelang schweizerischen Forschern eine Rekordstromausbeute von 7,2 Prozent bei Solarzellen.
Ein neuer hochempfindlicher Detektor kann die Energie einzelner Photonen mit einer Genauigkeit messen, die für zukünftige Weltraumteleskope entscheidend ist.
Magnetische Zustände einzelner Holmiumatome codieren die digitalen Basiswerte Null und Eins.
Neuronale Netze
Ein neu entwickeltes elektronisches Modul – ein Memtransistor – vereint die Eigenschaften eines Transistors mit denen eines Speichermoduls.
Heute legen bis zu 50 Staaten in Bonn den Grundstein für die Internationale Agentur für Erneuerbare Energien – IRENA soll weltweit den massiven Ausbau von regenerativen Energiequellen fördern
Bereits in den 1960er Jahren löste Silizium das Germanium als Grundstoff für Transistoren ab. Doch ein neues Verfahren macht Germanium-Transistoren für die Entwicklung schnellerer Chips wieder interessant.
Kurzanalyse über Pflanzenöl, Biodiesel, Bioethanol, Biogas, BtL und Biowasserstoff erschienen
Dank einer speziellen Nanostruktur bündelt eine neu entwickelte Linse besonders viel Röntgenstrahlung und erreicht so eine hohe Auflösung und Lichtstärke.
Geschickte Kombination aus organischen Molekülen kommt ohne Schwermetalle aus.
Materialkombination kann zu höheren Reichweiten von Elektromobilen führen.
Ein neuer Prototyp zeigt, wie sich die Effizienz organischer Leuchtdioden drastisch steigern ließe.
Mit dem neuen Zinn-Schwefel-Lithium-Akku sollen Probleme wie kurze Haltbarkeit, zu geringe Kapazität und Betriebsunsicherheit bald der Vergangenheit angehören.
System eignet sich damit für ortsfeste Anwendungen wie die Energieversorgung von Wohnhäusern.
Dreidimensionale photonische Kristalle lassen sich aus einem Stück Silizium "schnitzen"
Internationales Einheitensystem
Bisher legt ein Metallzylinder fest, wie schwer ein Kilogramm ist. In der 273. Folge des Podcasts erklärt Frank Härtig, wie diese Einheit künftig über eine Naturkonstante definiert werden soll.
Erste Prototypen sind ganz ohne Halbleiter entwickelt und sollen sparsam und schnell sein.
In einem Nanomaterial entdeckten Forscher ein neues Phänomen, mit dem sich durch Licht erzeugte Ladungen mehrere Tage lang speichern lassen.
Ein ferromagnetischer Kern und ein supraleitender Mantel genügen, um ein statisches Magnetfeld über weite Entfernungen zu übertragen.
Eingekoppelte Radiowellen wandeln farbiges Laserlicht rasant in holografische Bildpunkte um.
Sogenannte Memristoren verändern durch Spannungspulse ihre elektrische Leitfähigkeit, was sich für Lernprozesse in neuronalen Netzen nutzen lässt.
Ein neuartiges Thermometer basiert auf der temperaturabhängigen Lichtemission winziger Partikel und misst bis auf ein fünfzigstel Grad genau.
Forscher haben eine neue Methode gefunden, giftige Kohlenwasserstoffe, Pestizide und Arzneimittelrückstände zu beseitigen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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