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Der weltweite Transport von Rohöl erfolgt über Pipelines und durch Tanker, wobei der Tankertransport deutlich überwiegt.
Ein feiner Strahl aus Gasmolekülen könnte die Zahnbehandlung künftig weitgehend schmerzlos gestalten.
Mit der Experimentieranlage Wendelstein 7-X wollen Forscher die Kraftwerkstauglichkeit von Fusionsanlagen des Typs Stellarator demonstrieren.
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.
Quantenphysikalischer Prozess zeigt, wie bisher ungenutze elektrische Ladungen die Stromerzeugung erhöhen können.
Ein steigender Wirkungsgrad ist der Schlüssel zum Erfolg der solarthermischen Kraftwerke. Höhere Betriebstemperaturen und geringere Investitionskosten könnten diesen Weg ebnen.
Beim Spalten von Wasser ersetzen Kobaltkomplexe und Nanoröhrchen teures Platin.
Der Prototyp einer atomaren Festplatte speichert digitale Werte mit Chloratomen auf einer Kupferoberfläche.
Dünne Fasern aus Zinkoxid – eingebettet in Kunststoff – können in Textilien als Stromquelle für mobile Elektronik dienen
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.
Elektronik
Ein neuer Typ von Prozessor verspricht eine höhere Transistordichte bei zugleich geringerem Strombedarf als die heute eingesetzten Siliziumprozessoren.
Mit einem flüssigen Metallfilm lässt sich die Ausbeute an Sonnenstrom steigern.
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…
Weder Seepocken noch Krebse sollen an stählernen Rümpfen haften bleiben – Neue Beschichtung formt bei angelegter Spannung kleine Krater
Energiegewinnung
Bereits kleine Temperaturunterschiede genügen, um mit dem Prototyp eines pyroelektrischen Minikraftwerks elektrischen Strom zu erzeugen.
Fortschritt für künftige Quantencomputer: Kontinuierliche Stabilisierung eines Quantenbits erlaubt dauerhafte Rabi-Oszillationen.
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…
Erstmals lassen sich beliebige Algorithmen mit zwei Qubits aus gefangenen Ionen durchlaufen
Verschränkte Lichtteilchen ermöglichen eine Bildaufnahme ohne Wechselwirkung mit dem Motiv.
Ein Material mit wenigen Kernspins könnte sich für langlebigere Quantenbits auch im alltäglichen Temperaturbereich eignen.
Quantencomputer
Forscher haben neue supraleitende Qubits entwickelt, die schon bei deutlich höheren Temperaturen funktionieren und damit enorme Kosten einsparen.
Stabil bei Raumtemperatur für 39 Minuten: Forscher erzeugen einen besonders langlebigen gemischten Quantenzustand.
Rainer Blatt von der Universität Innsbruck über die Funktionsweise und den Einsatz von Quantencomputern.
Quantentechnologien
In der 338. Folge berichtet Rainer Blatt, auf welchen physikalischen Phänomenen ein Quantencomputer beruht und wie sich ein solcher Rechner technisch realisieren lässt.
Physiker setzen Algorithmus zur Primfaktorzerlegung in einem Quantenrechner so um, dass er auch für größere Zahlen anwendbar wird.
Der Weg zu einem ersten Quantencomputer, der komplexe Aufgaben in extrem kurzen Zeiten löst, ist noch weit. Doch an einer geeigneten Hardware für die so genannten Quantenbits arbeiten Physiker mit Hochdruck.
Wechselwirkung von Licht mit einer ultrakalten Wolke aus Rubidiumatomen ermöglicht verschränktes Rechnen mit vielen Knotenpunkten.
Quantenmechanik
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entdeckten Physiker die Quantenwelt. Die Gesetze, die in der Welt der Teilchen und Atome gelten, entpuppten sich als grundlegend anders als in der uns bekannten makroskopischen Welt.
Physiker stellen einen neuen Rekord für die Präzision einer Atomuhr auf, indem sie Strontiumatome in ein dreidimensionales Lichtgitter einsperren.
Dreimal kleiner als die bisherigen Weltrekordhalter sind lesbare Buchstaben aus Kohlenmonoxid-Molekülen – die als Quantenhologramm indirekt lesbar sind
Satellit
Wissenschaftlern ist die technisch anspruchsvolle Aufgabe geglückt, via Satellit sogenannte Quantenschlüssel zwischen zwei Bodenstationen auszutauschen.
In vielen Alltagsgegenständen machen wir uns Quanteneffekte bereits zunutze. Nun versuchen Physiker, diese gezielt zu steuern und so ganz neue Anwendungen zu ermöglichen.
Wo kommuniziert wird, gibt es auch Lauscher. Quanteneffekte bieten die Möglichkeit, Informationen sicher zu verschlüsseln.
Damit geheime Botschaften auch wirklich geheim bleiben, können Sender und Empfänger ihre Nachricht verschlüsseln – beispielsweise mithilfe der Quantenkryptografie.
Mit extrem kurzen Laserpulsen lässt sich die magnetische Ordnung in speziellen Metalloxiden gezielt und schnell kontrollieren.
Bose-Einstein-Kondensate
Auf der Internationalen Raumstation haben Wissenschaftler eine Wolke aus Atomen extrem abgekühlt und so einen ganz besonderen Materiezustand erzeugt.
Wärmekraftmaschinen
Ein neu entwickelter Nanogenerator wandelt Wärme ganz ohne mechanische Bauteile direkt in Strom um.
Ein neuartiges Zwei-Qubit-System auf der Basis von Quantenpunkten ließ sich mit relativ geringem Aufwand fertigen, programmieren und auslesen.
Quantenphysik
Ein neuer Ansatz macht es möglich, eine mechanische Bewegung mit einem Prozess aus der Welt der Quanten auszulösen.
Quantenpunkte bestehen typischerweise aus tausend bis zehntausend Atomen eines Halbleiters und besitzen erstaunliche physikalische Eigenschaften.
Indiumarsenid-Pyramiden auf Siliziumsäulen sorgen für schnellere elektrische Bauteile
Gleich zwei amerikanischen Forschergruppen gelang es unabhängig voneinander, Quantenpunkte als Lichtschalter zu benutzen. Damit liegt im Prinzip die für künftige Quantencomputer nötige Hardware vor.
Sind Elektronen in winzigen Strukturen im Nanometer-Bereich eingeschlossen, so zeigen sie einmalige Eigenschaften, die für neuartige Computer oder Halbleiter-Laser genutzt werden könnten.
Als Quantenpunkte bezeichnen Physiker wenige Nanometer große Einschlüsse eines Halbleitermaterials in einem anderen. Damit lassen sich maßgeschneiderte optoelektronische Bausteine erzeugen.
Quantenpunkte bilden die Grundlage revolutionärer neuer Bauelemente der Elektronik, Optoelektronik und Quanteninformationsverarbeitung.
In der 263. Folge unseres Podcasts erklärt Friedemann Reinhard, was Quantensensoren sind und was sie besser können als ihre klassischen Gegenstücke.
Aus ultrakalten Lithiumatomen konnten Wissenschaftler erstmals ein Quantensystem mit individuellen Eigenschaften herstellen
Die Natur ist oft zu komplex, um sie in Computermodellen zu imitieren. Einen Ausweg bieten sogenannte Quantensimulatoren.
Kristalle "merken" sich den Zustand von verschränkten Lichtteilchen für Bruchteile von Sekunden
In vielen Technologien macht man sich bereits die besonderen Eigenschaften von Quantenteilchen zunutze. Doch Physiker wollen noch weitergehen und Quanteneffekte gezielt kontrollieren, um so neue Anwendungen zu ermöglichen.
Die Quantenmechanik eröffnet neue, faszinierende Perspektiven für die Kommunikation und die Informationsverarbeitung.
Wissenschaftlern machen einzelne Atome in einem hochgeordneten Quantengas sichtbar
Quantenphysiker können Teilchen so miteinander koppeln, dass sie Informationen ohne Zeitverlust und absolut abhörsicher übertragen können. Bisher gelang diese so genannte Verschränkung entweder nur für Lichtteilchen (Photonen) oder nur für Atome.
Winzige Ringe aus dem Supraleiter Strontiumruthenat zeigen exotisches magnetisches Verhalten, das zum Bau von Quantencomputern genutzt werden könnte
Um Effekte der Quantenphysik besser zu verstehen, simulieren Forscher verschiedene Quantensysteme mit Atomen in optischen Gittern – und beobachten dabei ein Verhalten der Materie, das unseren Alltagserfahrungen widerspricht.
BMBF-Staatssekretär prämiert Siegerteams des Ideenwettbewerbs Bionik
Ähnlich dem Prinzip der Mikrowelle wollen Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung mit Radiowellen Böden und Gebäude erwärmen und damit trocknen und von Schädlingen befreien.
Im Jahr 2016 waren in Deutschland 15 Anlagen an 13 Standorten in Betrieb mit einer Gesamtproduktion von etwas mehr als 102 Millionen Tonnen pro Jahr.
Auf dem langen Entwicklungsweg kontrolliert nun ein neuer, photonischer Kristall Lichtwellen bereits an seiner Oberfläche
Wärmetransport über verdampfende Flüssigkeiten kann deutlich gesteigert werden.
Grid-Computing stellt eine Antwort auf die zunehmende Herausforderung dar, immer gewaltigere Datenmengen verarbeiten zu wollen. Namenspate ist dabei das Elektrizitätsnetz.
Entwickler von Solarzellen und elektronischen Schaltkreise können von neuen Produktionsverfahren für filigrane Streifen aus Kohlenstoff profitieren
Alle Werke Shakespeares in weniger als sieben Tausendstel Sekunden übertragen -- das ist der neue Rekord australischer Forscher bei der drahtlosen Datenübermittlung: Mehr als sechs Gigabit pro Sekunde erreichten sie auf einer 250 Meter-Strecke, mit…
Physiker verschränken die bisher größte Anzahl von Teilchen - Störungsempfindlichkeit nimmt bei solchen Systemen sprunghaft zu
Forschern gelingt es, 219 Berylliumionen mit magnetischen Feldern einzufangen und quantenmechanisch miteinander zu koppeln.
Der Verkehr muss sich künftig nicht nur den Ausstoß von Umweltschadstoffen, sondern auch übermäßigen Kraftstoffverbrauch abgewöhnen. Wie helfen Brennstoffzellen?
Für schnelle Hilfe in höchster Not sollen menschliche "Kanonenkugeln" sorgen: US-Erfinder haben eine Art Schleudersitz konstruiert, die einen Helfer auf genau berechneter Flugbahn sicher und sanft nach oben schleudern sollen -- auf brennende…
Brasilianische Regierung genehmigt Mammutprojekt - gegen viele Widerstände sollen Turbinen mit einer Kapazität von 11.200 Megawatt 2015 in Betrieb gehen
Aus Gummi und magnetischen Mikropartikeln stellten Forscher kleine Roboter her, die – angetrieben durch Magnetfelder – kontrolliert zugreifen, springen und kriechen können.
Durch geschicktes Falten entstehen beim Origami erstaunliche Figuren – dieses Prinzip übertrugen Forscher nun auf Roboter.
Autonome Tauchbojen sollen Bewegungen kleiner Krebstiere, Algen und Bakterien offenbaren.
Tiere liefern mit ihrer Laufmechanik das Vorbild für Roboter, die rasch und energieeffizient auch unebenes Gelände bewältigen
Robotik
Mit gespannten Kohlefaserbögen beschleunigt ein 30 Gramm leichter Roboter auf bis zu 100 Kilometer pro Stunde und springt bis zu 30 Meter hoch.
Bionik
Ein bionischer Roboter nach dem Vorbild von Rochen hält sogar hohen Wasserdrücken von mehr als 100 Megapascal in der Tiefsee stand.
Schweizer Forscher entwickeln kleinen Hüpfroboter
Bionischer Prototyp mit einem Miniskelett aus Gold lässt sich über Lichtsignale steuern.
Umweltbelastung
Kleine Roboter aus einem neuartigen Schichtmaterial absorbieren beim Schwimmen winzige Plastikteile.
Nur ein einziger Motor lässt den flexiblen Gummikörper schwingen und treibt ihn per Flossenantrieb elegant durchs Wasser
Versuche mit einem Greifer nach dem Vorbild von Geckofüßen zeigen, dass eine neu entwickelte Hafttechnik auch in Schwerelosigkeit funktioniert.
Der Prototyp eines flexiblen Schwimmroboters wird durch eine Kombination aus Hydrogel und dielektrischem Elastomer angetrieben.
Operationen am Herzen gehören zu den kompliziertesten chirurgischen Eingriffen überhaupt. Eine kleine Robotersonde, die sich wie ein Wurm über die Herzoberfläche bewegen kann, verspricht neue Operationsmethoden.
Nanotechnologie
Neue Computerchips mit Nanoröhrchen aus Kohlenstoff sind energiesparend und halten der schädlichen kosmischen Strahlung besser stand.
Forscher deponieren bis zu 100 Transistoren auf leitfähigen Kunststoffträgern, die mit Nanoröhrchen gespickt sind
Drehbare Module aus DNA-Molekülen setzen sich selbstständig zusammen.
Neue Materialmischung könnte sich für die Massenproduktion eignen, da sie hohe Wirkungsgrade ermöglicht, die mit der Zeit nur wenig abnehmen.
Rollt das Fahrrad erst einmal, so kippt es selten. Doch warum ein Fahrrad in Bewegung so stabil ist, war für die Hersteller rund 150 Jahre lang ein Erfahrungswert und für die Wissenschaft ein Rätsel. Jetzt präsentiert ein internationales Forscherteam…
Wird Klebeband schnell genug abgerollt, sendet es Licht und Röntgenstrahlung aus – Forscher konnten damit sogar einen Finger durchleuchten
Neuer Ansatz erlaubt Phasenkontrastaufnahmen mit einfachem Versuchsaufbau und einer Laborstrahlenquelle von hoher Intensität.
Forscher der TU Dresden haben eine miniaturisierte Röntgenquelle entwickelt, die nicht größer als eine 1-Cent-Münze ist. Sobald die Methode ausgereift ist, könnten solche Strahlungsquellen in kleinen Lab-On-Chip-Modulen integriert werden.
Gleich zwei Promotionspreise konnte die Saarbrücker Physikerin Renate Fetzer für ihre Dissertation entgegen nehmen. Sie erhielt je einen Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG).
Energiespeicher
Dank eines neuen Konzepts lassen sich Kurzschlüsse in leistungsfähigen Festkörperbatterien verhindern und so ihre Lebensdauer deutlich erhöhen.
Bei Berlin, New York und Toronto zeigt Umstellung auf Gas und Biomasse Wirkung.
Neue Substanz soll Kraftwerksemissionen effizient und günstig reinigen können
Regenerative Energien
Mithilfe einer neuen elektrostatischen Reinigungsmethode lassen sich Solarmodule von abschattenden Staubschichten befreien.
Bis zu sechs Gegenstände lassen sich gleichzeitig und unabhängig voneinander mit einer einzigen Schallquelle bewegen.
Akustische Energie reicht über einen weiten Frequenzbereich aus, um autarke Sensoren zu versorgen.
Hauchdünne Kohlenstoffschichten für neue Nanotransistoren - Sandwich aus Graphenlagen zeigt einzigartige elektronische Halbleiter-Eigenschaften
Erstmals schaltet ein europäisches Physiker-Team Supraleiter auf der Nanoskala an und aus und legen so die Grundlage für völlig neue, extrem leistungsfähige Transistoren
Neues Gemisch aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Silikon mit großer elektrischer Leitfähigkeit für flexible Schaltkreise, rollbare Monitore und bewegliche Roboterlippen
Forscher präsentieren ein Kryo-Elektronenmikroskop, das mit relativ langsamen Elektronen eine überraschend hohe Bildauflösung erreicht.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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