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Eine Kombination von Molekülgruppen mit speziellen Eigenschaften ermöglicht im Test den kontrollierten Transport von Nanopartikeln.
Über biochemische Reaktionen können Erbgut-Schaltkreise logische Aufgaben lösen
Organisches Prozessor-Konstrukt imitiert das sich entwickelnde, "lernende" Hirn: Die Molekülstruktur bewältigt massives Parallelrechnen für bislang schwer zu lösende Probleme und kann Schäden selbst reparieren
In Brennstoffzellen hilft der Eisenkern eines synthetischen Moleküls beim Aufspalten von Wasserstoff.
Anti-Reflexionsschicht nach dem Vorbild der Insekten fängt mehr Sonnenlicht ein
Durchsichtig und flexibel - mit heißer Luft erzeugt eine Folie aus Kohlenstoffnanoröhrchen hörbare Schallwellen
Klein wie eine Münze und doch zehnmal länger Energie liefernd als eine Batterie von gleichem Gewicht: Das ist das Bild einer winzigen Gasturbine, die künftig tragbare elektronische Geräte vom Mobiltelefon bis zum Laptop "befeuern" soll.
Forscher aus Karlsruhe haben eine Methode entwickelt, mit der sich Nanoantennen aus Gold herstellen lassen. Diese Antennen ermöglichen den zukünftigen Aufbau eines optischen High-Speed-Datennetzes.
Forscher entwickeln Solarzellen aus winzigen Kohlenstoffröhrchen. Die optischen Antennen könnten eine Alternative zu Halbleitermodellen werden.
Elektronik in Textilien und kleine Mobilgeräte könnten in Zukunft mit dünnen und biegsamen Solarzellen betrieben werden. Statt auf starre Siliziummodule setzen die Forscher auf Plastik- oder Farbstoffsolarzellen.
Computerchips könnten in Zukunft aus winzigen Schaltkreisen mit je nur einem einzigen Molekül bestehen. Ein Vielfaches der Rechenleistung wäre damit bei gleicher Größe möglich. Schweizer Forscher berichten nun über die kontrollierte, elektrische…
Ein neu entwickeltes Rasterkraftmikroskop nutzt winzige Drähte als Sensoren, um sowohl Größe als auch Richtung von Kräften zu messen.
Mit einer einfachen Drucktechnik lassen sich halbleitende Nanodrähte einfach, schnell und in großen Mengen auf einer Unterlage ausrichten. Dieser Erfolg einer amerikanischen Forschergruppe ebnet den Weg hin zu effizienten Schaltkreisen aus…
Mittels einer "optischen Pinzette" wollen amerikanische Forscher künftig lebende, biologische Proben zerstörungsfrei untersuchen.
Eine neue Methode nutzt gestreutes Licht, um extrem geringe Druckänderungen – etwa von Herzzellen ausgehende Schallwellen – zu messen.
Hauchdünnes Material verdoppelt die Effizienz der künstlichen Photosynthese.
Neues Syntheseverfahren für hohle Nanopartikel aus Metalloxiden ermöglicht bessere Elektroden.
Durch geschickte Manipulation des Lichts steigern Physiker die Intensität einer noch jungen Klasse von Lasern.
Basis für künstliche neuronale Netzwerke mit extremer Rechenleistung und geringem Energiebedarf gelegt.
Amerikanische Forscher schlagen den Bau filigraner Nanopropeller vor, um Flüssigkeiten effektiv durch die winzigen Kanäle von Laborchips pumpen und durchmischen zu können.
Selbstorganisation
Mit elektrischen Feldern lässt sich ein winziger Roboterarm – zusammengesetzt aus Erbgutsträngen – schnell und kontrolliert steuern.
Nanoröhrchen können Nervenzellen erfolgreich mit elektronischen Schaltkreisen verbinden, berichten US-Forscher. Diese Schnittstelle zwischen Biologie und Technik könnte direkt zu künstlichen Nervenzellen führen, die eines Tages starke Schmerzen…
Fluoreszenzmikroskopie macht Prozesse lebender Mikroorganismen mit hoher Auflösung sichtbar.
Das Edelmetall Iridium fördert beim Entladen die Bildung von stabileren Lithiumsuperoxid-Kristallen.
Nanopartikel mit einem Durchmesser von wenigen Milliardstel Metern könnten die Basis für eine einfache Produktion von Katalysatoren für Brennstoffzellen liefern.
Forscher haben eine neue Methode gefunden, giftige Kohlenwasserstoffe, Pestizide und Arzneimittelrückstände zu beseitigen.
Ein neuartiges Thermometer basiert auf der temperaturabhängigen Lichtemission winziger Partikel und misst bis auf ein fünfzigstel Grad genau.
Sogenannte Memristoren verändern durch Spannungspulse ihre elektrische Leitfähigkeit, was sich für Lernprozesse in neuronalen Netzen nutzen lässt.
Eingekoppelte Radiowellen wandeln farbiges Laserlicht rasant in holografische Bildpunkte um.
Ein ferromagnetischer Kern und ein supraleitender Mantel genügen, um ein statisches Magnetfeld über weite Entfernungen zu übertragen.
Photovoltaik
In einem Nanomaterial entdeckten Forscher ein neues Phänomen, mit dem sich durch Licht erzeugte Ladungen mehrere Tage lang speichern lassen.
Erste Prototypen sind ganz ohne Halbleiter entwickelt und sollen sparsam und schnell sein.
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.
Dreidimensionale photonische Kristalle lassen sich aus einem Stück Silizium "schnitzen"
System eignet sich damit für ortsfeste Anwendungen wie die Energieversorgung von Wohnhäusern.
Mit dem neuen Zinn-Schwefel-Lithium-Akku sollen Probleme wie kurze Haltbarkeit, zu geringe Kapazität und Betriebsunsicherheit bald der Vergangenheit angehören.
Ein neuer Prototyp zeigt, wie sich die Effizienz organischer Leuchtdioden drastisch steigern ließe.
Materialkombination kann zu höheren Reichweiten von Elektromobilen führen.
Geschickte Kombination aus organischen Molekülen kommt ohne Schwermetalle aus.
Dank einer speziellen Nanostruktur bündelt eine neu entwickelte Linse besonders viel Röntgenstrahlung und erreicht so eine hohe Auflösung und Lichtstärke.
Kurzanalyse über Pflanzenöl, Biodiesel, Bioethanol, Biogas, BtL und Biowasserstoff erschienen
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.
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
Neuronale Netze
Ein neu entwickeltes elektronisches Modul – ein Memtransistor – vereint die Eigenschaften eines Transistors mit denen eines Speichermoduls.
Magnetische Zustände einzelner Holmiumatome codieren die digitalen Basiswerte Null und Eins.
Ein neuer hochempfindlicher Detektor kann die Energie einzelner Photonen mit einer Genauigkeit messen, die für zukünftige Weltraumteleskope entscheidend ist.
Mit einem völlig neuen Farbstoff gelang schweizerischen Forschern eine Rekordstromausbeute von 7,2 Prozent bei Solarzellen.
Neu entdeckter Spin-Seebeck-Effekt eröffnet Weg zu schnelleren Schaltkreise und hochempfindlichen Thermosensoren
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…
Die Kopplung von zwei Ytterbium-Atomuhren sorgt für ein besonders gleichmäßiges Ticken der Uhren.
Durch die geschickte Wahl von Materialien steigern Wissenschaftler den Wirkungsgrad einer Tandemzelle auf 17,3 Prozent.
Flexible und günstige Photovoltaik-Module lassen sich auch ohne flüchtige Lösungsmittel können produzieren - und erreichen sogar einen höheren Wirkungsgrad
Photodetektoren
Der richtungsempfindliche Hörsinn von Geckos inspirierte Physiker zu einem Sensor, der neben der Intensität auch die Richtung von auftreffenden Lichtwellen misst.
Radarsensoren können in einem Auto vor verborgenen Tempokontrollen warnen. Bei einem Geschwindigkeitsmesser, der statt mit Radar mit einem Mikrofon arbeitet, klappt das nicht mehr.
Dresdner Forschern gelingt Durchbruch bei der Effizienz von Organischen Leuchtdioden
Magnetspeicher
Der magnetische Zustand von atomar dünnen Schichten aus Chromiodid lässt sich mit geringen Spannungen kontrollieren und damit zum Speichern von digitalen Daten nutzen.
Infrarot-Mikroskop macht mechanische Spannungen auf der Nanoskala sichtbar – Leitfähigkeiten winziger Chipstrukturen werden sichtbar
Mikroskopie
Mithilfe eines neuen Quantenpunktmikroskops lassen sich elektrische Potenziale von Atomen und Molekülen mit extrem hoher Genauigkeit abbilden.
Nanoporöses Titandioxid bietet eine Grundlage für gleichmäßige Pigmentschichten, die höhere Stromausbeuten ermöglichen.
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…
Forscher haben eine Beschichtung entwickelt, die Gebäudedächern ihre Wärme entzieht und diese anschließend über Infrarotstrahlung ins All abgibt.
Informationsverarbeitung
In der 323. Folge berichtet Hermann Kohlstedt, wie sich natürliche Netzwerke aus Nervenzellen mit elektronischen Bauelementen nachbilden lassen.
Nach dem Vorbild des Gehirns entwickeln Physiker neuartige Computerarchitekturen, die gegenüber klassischen Rechnern viele Vorteile besitzen sollen.
Hohe Eisenanteile im Kristallaufbau ermöglichen es Wissenschaftlern, das Material Bismutferrit bei Raumtemperatur zu magnetisieren.
Die diesjährigen Preisträger kommen aus Deutschland und Frankreich. Sie erhalten den Preis für die Entdeckung des GMR-Effekts (Riesenmagnetowiderstand).
Preis für die Grundlagen die Technik für Informationstechnologie: Lichtleiter-Datenübertragung und Bildsensoren für digitale Bildaufnahme (CCD).
Quantenphysik
Den Nobelpreis für Physik erhalten dieses Jahr Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Quantenmechanik.
Weitläufige Anlagen könnten den Wärmetransport zwischen Meer und Luftschichten verändern
Abstand und Blickwinkel spielen für einen dreidimensionalen Bildeindruck keine Rolle mehr.
3D-Druck
Besondere Druckertinte aus Flüssigkristallen verleiht Objekten aus dem 3D-Drucker farbenfrohen Glanz.
Zerstörungsfrei sollen Laser Zahnärzten helfen, kranke Zähne aufzuspüren - akustische Oberflächenwellen melden die Elastizität des Zahnschmelzes
Gute Wetterlage und Wärmespeicher mit geschmolzenen Salzen ermöglicht ununterbrochende Stromproduktion
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…
Zeitmessung
In der 278. Folge unseres Podcasts erklärt Fritz Riehle, warum Forscher auf dem gesamten Globus an einer neuen Generation von Atomuhren arbeiten.
Mithilfe von Glasfaserkabeln und Laserlicht verglichen Forscher die Genauigkeit von verschiedenen Atomuhren mit einer Rekordpräzision.
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…
Lichttuning für Silizium: Mit einer Kombination aus Kunststoff und Silizium lässt sich die bisher übertragbare Datenrate vervierfachen
Neuer Prototyp kommt ohne metallische Verbindungen aus und könnte wichtige Rolle für die Stromversorgung aus erneuerbaren Energiequellen spielen.
Flexible Lichtquelle eröffnet Lampendesignern und Raumgestaltern zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten
Organische Polymer-Solarzellen sind flexibel und effizient und eröffnen damit eine neue Dimension der Anwendungen für Solarzellen auf verschiedenen Materialien.
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.
Ein neu entwickelter Schallschutz aus symmetrisch angeordneten Kunststoffröhren senkt die Lautstärke für einzelne Frequenzbereiche um bis zu 90 Prozent.
Das raffinierte Falten flacher Metall- oder Keramikschichten macht komplexe dreidimensionale Formen möglich, die mit bisherigen Techniken kaum oder nur wesentlich aufwändiger zu erreichen wären
Je größer ein Objekt im Bild erscheinen soll, desto länger das Tele-Objektiv. Diese Faustregel gilt nicht mehr.
Bei Bewegungen entstehen elektrostatische Ladungen, die über triboelektrischen Effekt genug Strom zum Aufladen eines Lithium-Ionen-Akkus liefern.
Mit einem ausgeklügelten Mischverfahren nutzt ein Motor die Vorteile beider Treibstoffe -- sowohl Verbrauch als auch Schadstoffemissionen lassen sich deutlich senken
Hauchdünne Kunststoffschicht steigert Ladekapazität auf neuen Rekordwert – Stromversorgung für intelligente Pakete und Textilien
Papier mit mikroskopisch kleinen Säulen aus Zinkoxid produziert Elektrizität über den Druck beim Schreiben mit der Hand.
Ein komplexes Quantenphänomen könnte letztlich zu neuen mechanischen Materialien führen, die beispielsweise Schall bündeln und steuern können.
Aufnahmen zeigen ungewöhnliche Verformungen der Kristallstruktur, die den hohen Wirkungsgrad dieser Solarzellen erklären könnten.
Neue Technologie für Datenspeicher soll in fünf Jahren marktreif sein
Solarenergie
In der 307. Folge erklärt Ulrich Kleinekathöfer, wie Pflanzen, Algen und manche Bakterien einfallendes Licht in chemische Energie umwandeln.
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.
Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Ihr Einsatz ist in Deutschland seit Ende des letzten Jahrhunderts enorm gestiegen.
Für den Wirkungsgrad eines Windrades gelten physikalische Gesetze, die den Rahmen vorgeben, innerhalb dessen Ingenieure Windkraftanlagen mit möglichst hoher Stromausbeute konstruieren können.
Physik hinter den Dingen
Neben der elektromagnetischen Induktion sorgen bei einem Induktionsherd noch weitere physikalische Effekte dafür, dass das Essen schnell warm wird.
Den Physik-Nobelpreis 2005 teilen sich drei Forscher – darunter auch der Deutsche Theodor W. Hänsch vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik.
Deutschland verfehlt seit Jahren seine Klimaschutzziele
Laserphysik
In der 276. Folge des Podcasts erklären Matthias Rief und Oswald Willi, wofür Arthur Ashkin, Gérard Mourou und Donna Strickland den Nobelpreis erhielten.
Winzige Pyramiden auf der Folienoberfläche erzeugen Elektrizität über den Piezoeffekt.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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