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Technik
Nanoteilchen nutzen platzende Sauerstoffbläschen, um sich fortzubewegen.
Schweizer Ingenieure entwickeln einen pneumatischen Hybridmotor, mit dem Fahrzeuge ein gutes Drittel weniger Treibstoff verbrauchen
Energiespeicher
Lithium-Ionen-Batterien sind milliardenfach in Smartphones, Laptops und Elektroautos verbaut. Man schätzt sie vor allem wegen ihrer hohen Energiedichte.
Ein kobaltfreier Prototyp eines Akkus verzichtet auf das kritische Metall und erreicht dennoch vielversprechende Leistungen.
Eine neuartige Bauweise macht die Stromspeicher dünn und flexibel wie einen Gummischlauch.
Neuartige Modulation von Infrarotwellen kann zu deutlich höheren Übertragungsraten für digitale Daten führen.
Selbstorganisation von Chips und Leuchtdioden ermöglicht günstige und schnelle Alternative für die industrielle Produktion.
Neues Mikroskop erlaubt bisher präzisesten Blick auf Quantengase
Datentransport in Glasfasern und schnelle chemische Reaktionen lassen sich mit extrem schnellen Oszilloskop besser analysieren
Kristalline Stäbchen aus organischen Makromolekülen führen Beuge- und Streckbewegungen aus.
Je kleiner der Lichtstrahl, desto feinere Datenpunkte kann er schreiben und auslesen. Erreichen neueste DVDs des Blu-Ray oder HD-DVD Standards bis zu 50 Gigabyte mit blauem Laserlicht, halten amerikanische Physiker sogar die zwanzigfache Datenmenge…
Materialforschung
Ein lichtaktives und dehnbares Polymer erreicht eine verblüffend hohe Leuchtdichte – und das bei relativ niedrigen Spannungen.
Wasserdichte Mikroleuchtdioden lassen sich auf flexible Flächen deponieren und in Zukunft unter die Haut implantieren
Einfache Drucktechnik soll zu flexiblen und extrem dünnen Monitoren führen, die zehn mal weniger Strom verbrauchen als heutige LCD-Displays
Kombiniert mit winzigen Quantenpunkten lässt sich in ersten Prototypen die Farbe des ausgestrahlten Lichts gezielt beeinflussen.
BMBF fördert bionische Innovationen für mehr Nachhaltigkeit
Koreanische Wissenschaftler schafften es erstmals, ein Polymer so herzustellen, dass es sich selbst bei tiefen Temperaturen wie ein klassisches Metall verhält.
Sogenannte Superkondensatoren lassen sich minutenschnell aufladen und können nun auch in puncto Energiedichte mit Lithium-Ionen-Akkus mithalten.
Lithium-Ionen-Akku
Winzige Nanostrukturen erleichtern den Einsatz von Siliziumanoden für leistungsstärkere Batterien.
Regenerative Energien
Neue Analysen zeigen, wie viel leiser Rotorblätter mit speziell aufgefächerten Hinterkanten sind.
Extrem dünne Schichten aus Zinkoxid ersetzen den Halbleiter Silizium
Künstlich erzeugte Perlmutt-Blöcke erreichen Stabilität und Festigkeit von Aluminium-Legierungen
Netzwerke aus Bakterien und Nanomineralien leiten bei der Umwandlung von chemischer in elektrische Energie effektiv Elektronen
Schallwandler
Durchsichtige und flexible Nanomembranen lassen sich als Lautsprecher oder Mikrofon nutzen – und haften dabei sogar auf der Haut.
Laufwasserkraftwerke sind Wasserkraftwerke an Bächen und Flüssen mit relativ niedrigen Stauhöhen bis maximal 15 Metern zwischen Wasserspiegel und Turbineneinlauf.
Einen Abacus aus einzelnen Atomen haben deutsche Physiker in einem extrem tiefgekühlten Areal verwirklichen können.
Physik hinter den Dingen
Seit Jahrzehnten gibt es Computermäuse als Eingabegeräte. Besondere Präzision erreichen Lasermäuse – gerade weil fast alle Schreibtische nicht ganz präzise glatt sind.
Nanostrukturen
Ein Areal aus Nanoantennen sendet stark gebündeltes Licht aus. Abhängig von Anordnung und Temperatur lässt sich die Wellenlänge dabei gezielt verändern.
Eine neue Version der Raman-Spektroskopie soll bislang unerreichte Genauigkeit beim Blick in das Knochengewebe liefern - und dort, aber auch an anderen Stellen des Körpers Erkrankungen besser entdecken und behandeln helfen
Mehr Wind, mehr Strom: Der Standort entscheidet über die Wirtschaftlichkeit einer Windkraftanlage.
Etwa 100 Nanometer feine Löcher und Schnitte kann gebündeltes Laserlicht in Haut und Gewebe schneiden. Mindestens zehnmal feinere Bohrungen verspricht ein neues Verfahren eines Forscherteams vom Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena.
Elektrizität
Ein Feldversuch in den Schweizer Alpen zeigt, wie sich Blitze in Gewittern mithilfe von Laserstrahlen ablenken lassen.
Lichtquellen
In der 260. Folge unseres Podcast erklärt Markus Drescher, wie sich Laserlicht erzeugen lässt und welche Rolle es in unserem Alltag und in der Grundlagenforschung spielt.
Neue Klasse von Polarisationsfiltern wandelt Bildschirmlicht und Sonnenstrahlen in elektrischen Strom - Längere Laufzeiten mobiler Elektronik möglich
Passende Frequenz löst Explosion von Guerilla-Bomben aus
Mit einem neuen Sprühverfahren lassen sich aktiv leuchtende Schichten auf dreidimensionale Objekte auftragen.
Die Korngrenzen in bestimmten Dünnschicht-Materialien sind für Ladungsträger kein Hindernis. Vielmehr helfen sie dabei, Verluste beim Ladungstransport zu verringern.
Deutlich gesteigerte Energiegewinnung: Laserexperiment erreicht wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur kontrollierten Kernfusion.
Ein neues elektrochemisches Schaltmodul könnte die Basis für Hirnimplantate und Gehirn-Maschine-Schnittstellen legen.
Für ein 20 Hektar großes Wüstenareal soll Glashaus-Technologie Meerwasser entsalzen
Elektrische Spannungen lassen aufgezwirbeltes Nanogarn rotieren.
Eine winzige Muschel mit einem einfachen Antriebsmechanismus könnte als Mikroroboter durch Flüssigkeiten wie Blut oder Speichel schwimmen.
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.
Nach dem Vorbild des Reptils entwickeln Forscher rasanten und zugleich hochsensiblen Manipulator
Durch eine Strahlungskühlung wird verhindert, dass das 10 Millionen Grad heisse Plasma die Wände des Fusionsreaktors beschädigt.
Elastokalorischer Effekt
Durch das einfache Auseinanderdrehen von eng verdrillten Fasern ließ sich deren Temperatur um bis zu 20 Grad absenken.
Speziell isolierter Aufbau strahlt Wärmestrahlung durch die Atmosphäre ab und erreicht einen Kühleffekt von bis zu 42 Grad.
Entropie
Das Zusammenpressen und Ausdehnen eines verformbaren Materials bietet eine effiziente Alternative zu heutigen Kühlprozessen.
Ein effizientes Kühlmodul aus einer Nickel-Titan-Legierung bietet eine stromsparende Alternative zu konventionellen Kühlschränken.
Winzige Analysewerkzeuge und mikroskopische Optiken verlangen nach ebenso kleinen Spiegeln und Linsen.
Laser
Ein Prototyp ebnet den Weg für winzige Detektoren, die sich künftig in Smartphones integrieren lassen könnten.
Nanodrähte aus dem gängigen Metall bilden transparente Schichten auf Glas und Kunststoff
Ausgefeilte Methode macht Herstellung flexibler Schaltkreise aus Kunststoffen deutlich schneller, günstiger und liefert bessere Qualität.
Neuer Werkstoff kann zu Minikraftwerken für autarke Umweltsensoren führen
Zusatz von Polystyrol erhöht Effizienz von Motoren, die mit Biodiesel fahren
Roboter
Dank eines ungewöhnlichen Antriebskonzepts kann ein kleiner Roboter das 22-Fache seines Eigengewichts tragen.
Festkörperphysik
In der 343. Folge erklärt Matthias Bickermann, warum Kristalle für viele moderne Technologien unverzichtbar sind und wie sie für diesen Zweck gezielt gezüchtet werden.
Bionik
Wissenschaftler bauten die Scheren von Knallkrebsen nach und erzeugten damit ein heißes Plasma aus elektrisch geladenen Teilchen.
Durch Nanokanäle strömendes Wasser erzeugt elektrische Spannung
Nanogenerator kann genug Strom für implantierte Sensoren zur Messung von Blutdruck und Zuckerspiegel gewinnen
Die kontrollierte Kernfusion wird seit den 1960er Jahren für machbar gehalten. Eine lange, aufwändige Entwicklung führte zu Plänen für einen ersten Reaktor, der mehr Energie produziert als er benötigt.
In einem neuen Experiment lässt sich die erfolgreiche Verschränkung zweier Atome erkennen, ohne diesen Zustand zu zerstören – eine Voraussetzung für Quantenkommunikation über große Distanzen.
Mehrschichtiger Superkondensator erreicht eine 100-fach höhere Leistungsdichte als bisher verfügbare Module
Für extrem kurze Zeiten werden Elektronen in Grafit über 2200 Grad heiß – Hinweise auf Halbleitereigenschaften
Nanostrukturiertes Bariumoxid könnte zu effizienteren Brennstoffzellen führen, die auch bei niedrigeren Temperaturen betrieben werden können.
Die größte Menge an Kohlendioxid produzieren in Deutschland die fossilen Kraftwerke, doch es gibt Einsparmöglichkeiten und Potenziale für erneuerbare Energien.
Es ist möglich, Kohlendioxid wieder zu Treibstoff zu machen -- wenn auch technisch noch nicht ausgereift: So lautet die Botschaft italienischer Forscher, die Kohlendioxid mit Hilfe der Sonne und einem Katalysator-Prozess wieder in Kohlenwasserstoffe…
Die Energievorräte an Stein- und Braunkohle übertreffen diejenigen von Öl und Gas um mehr als das Vierfache, weshalb Kohle als Primärenergiequelle noch länger zur Verfügung stehen wird.
Brennstoffzellen sollen so effizient und umweltfreundlich wie nie zuvor chemische in elektrische Energie umwandeln. Wie funktionieren die Hoffnungsträger?
Bei wärmeren Flüssen müssen Kernkraftwerke häufiger gedrosselt werden
Smarte Materialien
Module aus funktionalen Kunststofffolien können den Körper sowohl kühlen als auch wärmen – das macht sie perfekt für extreme Umgebungen.
Die kürzeste und die schnellste Strecken geben Navigationssysteme im Auto heute an. Doch sind diese nicht immer auch die Sprit sparendsten. Daher haben schwedische Forscher nun einen Routenplaner entwickelt, der Straßenart,…
Intelligente Automaten für zahlreiche Anwendungen in Fabriken und im Straßenverkehr präsetieren Forscher aus aller Welt auf japanischer Roboter-Konferenz ICRA 2009
Über eine schaltbare Elektroadhäsion haftet der Roboter an senkrechten Wänden
Exakter als bisher Menschen untersucht ein kletternder Roboter autonom die Rotorblätter von Windkraftanlagen in luftiger Höhe
Neuer elektrischer Stromspeicher ist deutlich dünner als ein menschliches Haar
Neu entwickelter Sensor misst kleinste Änderungen der Schwerkraft und soll vor Vulkanausbrüchen warnen können oder auch die Suche nach Erdöllagerstätten erleichtern.
In diesen Tagen mit kaltfeuchtem Wetter beschlägt oft die Windschutzscheibe in Autos. Meist vertreibt ein kräftiges Gebläse den Wasserfilm nach wenigen Minuten. Schneller geht es mit einer Scheibenheizung. Werden dafür heute noch feinste Kupferdrähte…
Japanische Falt- und Schnittkunst ermöglicht einfache und elegante Ausrichtung der Solarzellen auf den Tageslauf der Sonne.
Synthetische Kraftstoffe
Aus Wasser und Kohlendioxid lassen sich mit der Hitze gebündelten Sonnenlichts flüssige, klimaneutrale Treibstoffe erzeugen.
Kerne von Phosphoratomen können sich digitale Daten fast zwei Minuten lang merken - Speicherelement für zukünftige Spintronik-Chips
Für die zivile Nutzung der Kernkraft muss die Energie, die bei der Kernspaltung freigesetzt wird, kontrolliert werden. Welt der Physik erklärt die physikalischen Grundlagen und Anforderungen an einen Kernreaktor.
IPP entwickelt weltbesten Code für Stabilitätsrechnungen / Tokamak-Theorie mit Stellarator-Hilfe
Die Sonne erzeugt durch die Fusion von Wasserstoff- zu Heliumkernen große Mengen an Energie. Forscher am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik wollen diesen Prozess nachbilden.
Mit zwei Laserstrahlen ist es Forschern gelungen, Borkerne mit Protonen zu verschmelzen – und dabei die Reaktionskammer kaum radioaktiv zu belasten.
Für die zivile Nutzung der Kernkraft muss man die enormen Energien, die bei der Kernspaltung freigesetzt werden, sicher kontrollieren. Welt der Physik erklärt die physikalischen Grundlagen und technischen Anforderungen an einen Kernreaktor und gibt…
Bundesforschungsministerin Annette Schavan will mit der Gründung des Karlsruhe Institute of Technology eine völlig neue Qualität der Zusammenarbeit zwischen Universität und außeruniversitären Forschungseinrichtungen schaffen, die es im deutschen…
Neuer Materialtyp für nanostrukturierte Elektroden soll die Speicherkapazität von Lithiumionen-Akkus deutlich erhöhen.
Pfiffige Erfindung von Berliner Wissenschaftlern nutzt 36 Fotochips - Patent angemeldet
Mini-Optik soll in medizinischen Endoskopen eingesetzt werden - Stückpreis von wenigen Euro
Mit einer ausgeklügelten Aufnahmetechnik lassen sich bis zu hundert Milliarden Bilder pro Sekunde festhalten.
Spezielle Elektrolytmischung ermöglicht erstmals wiederaufladbare Batterien mit Kalzium-Elektroden.
Umweltfreundliche Energiequellen wie Sonne und Wind liefern zwar kostenlos, aber auch höchst unregelmäßig Strom. Die Stromnetze der Energieversorger hingegen reagieren sehr empfindlich auf ungleichmäßiges Einspeisen. Deshalb setzt ein europäisches…
Wegen hoher Ölanteile kann Kaffeesatz effizient zur Gewinnung von Biodiesel genutzt werden
Akkus
Unterstützt von Künstlicher Intelligenz haben Forschende einen Elektrolyten entwickelt, der nicht flüssig ist wie bei anderen Batterien.
Unter der Federführung des Forschungszentrums Jülich werden junge Ingenieure speziell für die Anforderungen der Fusionsforschung ausgebildet. Eine Förderung dafür von rund 1,5 Millionen Euro wurde nun von der EU beschlossen.
Der schnellste Supercomputer der Welt für die freie Forschung steht im Forschungszentrum Jülich
Raumfahrt
Erstmals wurde ein Plasmaantrieb auf der Basis von Jod anstelle von teurem Xenon getestet, um Satelliten auf ihren Umlaufbahnen um die Erde zu halten.
Koreanische Tüftler wollen einen Teil der Atmosphäre als aktive Sendeantenne nutzen. Die Ionosphäre, die Schicht zwischen 60 bis etwa 1000 Kilometern Höhe, ist bis jetzt nur indirekt für Radiowellen nützlich.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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