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Hybridsolarzellen sollen die Vorteile und Möglichkeiten von anorganischen und organischen Solarzellen verknüpfen.
Weiche Außenhülle schützt feste Komponenten im Innern des Roboters vor Sturzschäden.
Flüssige Metallspule sendet Schallwellen mit Frequenzbereich ähnlich zu menschlichem Hörsinn aus.
Forscher rekonstruieren räumliche Ansichten mit fast atomarer Auflösung in Flüssigkeit.
Forscher haben eine neue Methode gefunden, giftige Kohlenwasserstoffe, Pestizide und Arzneimittelrückstände zu beseitigen.
Fluoreszenzmikroskopie macht Prozesse lebender Mikroorganismen mit hoher Auflösung sichtbar.
Vierbeiniges Roboterinsekt nutzt nach Vorbild in der Natur die Oberflächenspannung des Wassers optimal aus.
Hybridzelle kann aus Sonne, Wind und Regen elektrischen Strom erzeugen.
Wenn sich auch die Rechenoperationen überlagern, verbessert das die Effizienz des Quantenrechnens.
Japanische Falt- und Schnittkunst ermöglicht einfache und elegante Ausrichtung der Solarzellen auf den Tageslauf der Sonne.
Extrem poröses Material eignet sich für leichte und flexible Superkondensatoren mit hohen Leistungsdichten.
Erste Prototypen sind ganz ohne Halbleiter entwickelt und sollen sparsam und schnell sein.
Hohe Eisenanteile im Kristallaufbau ermöglichen es Wissenschaftlern, das Material Bismutferrit bei Raumtemperatur zu magnetisieren.
Günstige flüssige Speicherlösungen sollen Schwankungen in der regenerativen Stromerzeugung ausgleichen.
Forscher entwickeln Solarzellen aus winzigen Kohlenstoffröhrchen. Die optischen Antennen könnten eine Alternative zu Halbleitermodellen werden.
Rhythmische Druckstöße auf ein magnetoelastisches Material ermöglichen enorme Leistungen im Megawattbereich.
Neue Chiparchitektur benötigt deutlich geringere Schaltspannungen als herkömmliche Prozessoren.
Ein Synthesegas aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid lässt sich klimaneutral erzeugen. Das Verfahren könnte die weltweite Kohlendioxidproduktion reduzieren helfen.
Filigrane Struktur im Schichtaufbau von organischen Leuchtdioden streut bisher ungenutzte Lichtteilchen und reduziert Strahlungsverluste.
Forscher entwickeln eine Flüssigbatterie und verzichten auf teure Membranen und Rohstoffe. Unterschiedliche Farben zeigen den Ladezustand an.
Spezielle Elektrolytmischung ermöglicht erstmals wiederaufladbare Batterien mit Kalzium-Elektroden.
Forscher entwickeln Quelle für Traktorstrahlen, die kleine Objekte mit Schallwellen aus nur einer Richtung zum Schweben bringt.
Quantencomputer
In vielen Alltagsgegenständen machen wir uns Quanteneffekte bereits zunutze. Nun versuchen Physiker, diese gezielt zu steuern und so ganz neue Anwendungen zu ermöglichen.
Mit der Experimentieranlage Wendelstein 7-X wollen Forscher die Kraftwerkstauglichkeit von Fusionsanlagen des Typs Stellarator demonstrieren.
Batterien liefern den Strom für Mobiltelefone, Laptops oder Fernbedienungen. Verschiedene Anwendungen stellen sehr unterschiedliche Ansprüche an die Batterien. Neue Batterietypen zu entwickeln ist langwierig und aufwändig.
Eine Kombination von Molekülgruppen mit speziellen Eigenschaften ermöglicht im Test den kontrollierten Transport von Nanopartikeln.
Kombination zweier Solarzellen nutzt das Sonnenlicht effizienter – so sind über 25 Prozent Wirkungsgrad möglich.
Das Edelmetall Iridium fördert beim Entladen die Bildung von stabileren Lithiumsuperoxid-Kristallen.
Natürlicher lichtsammelnder Komplex lässt sich zur Stromerzeugung mit Elektroden koppeln.
Kombiniert mit winzigen Quantenpunkten lässt sich in ersten Prototypen die Farbe des ausgestrahlten Lichts gezielt beeinflussen.
Mit Kohlenstoffschichten ummantelte Silizium-Mikropartikel können Ladekapazität von Lithiumionen-Akkus vervielfachen.
Neues bildgebendes Verfahren kombiniert Beobachtungsdaten von zwei Detektoren für scharfe und schnelle Bilder.
Drehbare Module aus DNA-Molekülen setzen sich selbstständig zusammen.
Durch neue technische Entwicklungen steigen die Wirkungsgrade von Solarzellen, während die Produktionskosten weiter sinken.
Quantencomputer nutzen Quanteneffekte, um bestimmte Probleme effizienter zu lösen. Dabei unterscheiden sie sich grundlegend von herkömmlichen Rechnern.
Physiker setzen Algorithmus zur Primfaktorzerlegung in einem Quantenrechner so um, dass er auch für größere Zahlen anwendbar wird.
Mit Laserpulsen treiben Forscher winzige Kugeln über eine Wasseroberfläche und bringen deren Hülle gezielt zum Platzen, um die Fracht zu entladen.
Neu entwickelter Sensor misst kleinste Änderungen der Schwerkraft und soll vor Vulkanausbrüchen warnen können oder auch die Suche nach Erdöllagerstätten erleichtern.
Forschern gelingt es, 219 Berylliumionen mit magnetischen Feldern einzufangen und quantenmechanisch miteinander zu koppeln.
Mit Generatoren, die Reibungselektrizität in nutzbare Strompulse umwandeln, ließen sich künftig autarke Sensoren und mobile Elektronik betreiben.
Bastian Hacker vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik beschreibt im Interview ein neuartiges Logikgatter für die Quanteninformationsverarbeitung.
Bionischer Prototyp mit einem Miniskelett aus Gold lässt sich über Lichtsignale steuern.
Der Prototyp einer atomaren Festplatte speichert digitale Werte mit Chloratomen auf einer Kupferoberfläche.
Neues Verfahren könnte mit stark gesenktem Energieaufwand Kondenswasser aus feuchter Luft gewinnen und so eine Alternative zur Meerwasserentsalzung bieten.
Hauchdünnes Material verdoppelt die Effizienz der künstlichen Photosynthese.
Forscher haben einen flexibel programmierbaren Quantencomputer mit fünf Ionen entwickelt und getestet.
Mit Lasern lassen sich extrem feine Spitzen für Rasterkraftmikroskope maßgeschneidert fertigen.
Forscher entwickeln ein berührungsempfindliches Hydrogel als Prototyp für flexible Elektronik, das bis auf die zehnfache Größe gestreckt werden kann.
Ein akustischer topologischer Isolator beeinflusst die Ausbreitung von Schall auf bisher einzigartige Weise.
Ein effizientes Kühlmodul aus einer Nickel-Titan-Legierung bietet eine stromsparende Alternative zu konventionellen Kühlschränken.
Röhrchen aus einem flüssigkristallinen Polymer transportieren Flüssigkeiten auf kurvigen und sogar ansteigenden Bahnen.
Bis zu sechs Gegenstände lassen sich gleichzeitig und unabhängig voneinander mit einer einzigen Schallquelle bewegen.
Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Ihr Einsatz ist in Deutschland seit Ende des letzten Jahrhunderts enorm gestiegen.
In solarthermischen Kraftwerken wird Sonnenstrahlung mittels Spiegeln so stark konzentriert, dass damit ein geeignetes Arbeitsmedium um mehrere Hundert Grad erhitzt werden kann. Damit wird dann beispielsweise in Dampf- oder Gasturbinen Strom erzeugt.
Mit Terahertzstrahlung lassen sich die Seiten eines geschlossenen Buchs betrachten.
Mit einem neuen Verfahren erzeugen Forscher komplexe Schallmuster, die Objekte gezielt zur gewünschten Position lenken.
Neue Materialmischung könnte sich für die Massenproduktion eignen, da sie hohe Wirkungsgrade ermöglicht, die mit der Zeit nur wenig abnehmen.
Mit Molybdändisulfid anstelle von Silizium könnte die Leistungsfähigkeit von Computerchips erhöht werden.
Beschichtet mit einem Film aus lichtaktiven Nanokristallen fängt eine Glasscheibe das Sonnenlicht ein und leitet es auf konventionelle Solarzellen.
Ein neues Verfahren wandelt das Treibhausgas sehr effizient in chemisch nutzbares Kohlenmonoxid um.
Ein neu entwickeltes Rasterkraftmikroskop nutzt winzige Drähte als Sensoren, um sowohl Größe als auch Richtung von Kräften zu messen.
Wissenschaftler lassen Elektronen in einem Festkörper mithilfe von ultrakurzen Laserpulsen bis zu acht Billiarden Mal pro Sekunde schwingen.
Forscher entwickeln einen tragbaren Terahertzdetektor aus Nanoröhrchen für Materialanalysen und medizinische Sensorarmbänder.
Die Kopplung von zwei Ytterbium-Atomuhren sorgt für ein besonders gleichmäßiges Ticken der Uhren.
Neues Akkukonzept vereint Vorteile von Batterie und Kondensator, wodurch sich die Ladezeit verkürzt und Speicherkapazität sowie Lebensdauer erhöhen.
Speziell isolierter Aufbau strahlt Wärmestrahlung durch die Atmosphäre ab und erreicht einen Kühleffekt von bis zu 42 Grad.
Mithilfe eines neuen Fluoreszenzmikroskopieverfahrens können Forscher erstmals einzelne Moleküle bis auf den Nanometer genau beobachten.
Physik hinter den Dingen
Lithiumionen-Akkus versorgen elektrische Geräte zuverlässig mit Strom. Gefährlich wird es, wenn sich in ihrem Inneren metallisches Lithium bildet.
Ein neues Kompositmaterial legt die Grundlage für schaltbare Haftgreifer von Laborautomaten und Robotern.
Autonome Tauchbojen sollen Bewegungen kleiner Krebstiere, Algen und Bakterien offenbaren.
Wissenschaftler stellen einen neuen Bauplan für einen universellen Quantencomputer vor, der sich beliebig skalieren ließe.
Eine neuartige Miniaturkamera kombiniert Weitwinkel- mit Teleaufnahmen und könnte sich unter anderem für medizinische Anwendungen eignen.
Ein neues elektrochemisches Schaltmodul könnte die Basis für Hirnimplantate und Gehirn-Maschine-Schnittstellen legen.
Forscher speichern ein zwei Megabyte großes Datenpaket mithilfe von Erbgutmolekülen und lesen es anschließend fehlerfrei wieder aus.
Magnetische Zustände einzelner Holmiumatome codieren die digitalen Basiswerte Null und Eins.
Mit einem Wirkungsgrad von etwas mehr als 26 Prozent nähert sich ein neuer Prototyp dem theoretischen Limit.
Ein neuer Prototyp zeigt, wie sich die Effizienz organischer Leuchtdioden drastisch steigern ließe.
Der Prototyp eines flexiblen Schwimmroboters wird durch eine Kombination aus Hydrogel und dielektrischem Elastomer angetrieben.
Wissenschaftler entwickeln eine metallorganische Substanz, die Wasser aus der Luft sammelt – selbst bei geringer Luftfeuchte.
Mithilfe der Analyse von Streulicht lassen sich Objekte beobachten, die sich in undurchsichtigen Medien – wie etwa Nebel – bewegen.
Poröse Metallstrukturen aus Zink legen die Basis für eine leichte und günstige Alternative zu Lithiumionen-Akkus.
Wissenschaftler formen mit einem Laser filigrane Nanostrukturen und erzeugen so Farbbilder ohne jedes Pigment.
Ionenfalle
Physiker haben erstmals die quantenmechanischen Zustände von geladenen Molekülen kontrolliert verändert und gemessen.
Wissenschaftler entwickeln einen neuartigen doppelten Frequenzkamm, der künftig die Analyse von Gasmolekülen erleichtern könnte.
Eine neue Methode nutzt gestreutes Licht, um extrem geringe Druckänderungen – etwa von Herzzellen ausgehende Schallwellen – zu messen.
Basis für künstliche neuronale Netzwerke mit extremer Rechenleistung und geringem Energiebedarf gelegt.
Satellit
Wissenschaftlern ist die technisch anspruchsvolle Aufgabe geglückt, via Satellit sogenannte Quantenschlüssel zwischen zwei Bodenstationen auszutauschen.
Versuche mit einem Greifer nach dem Vorbild von Geckofüßen zeigen, dass eine neu entwickelte Hafttechnik auch in Schwerelosigkeit funktioniert.
Mit einer neuen gestapelten Chipstruktur lassen sich verschiedene Gase nachweisen, diese Daten speichern und direkt elektronisch verarbeiten.
Eine neue Alternative zum Aufzug oder Treppenlift soll vor allem älteren Menschen das Treppensteigen erleichtern.
Gasdurchlässige und biokompatible Sensorelektroden haften zuverlässig auf der Haut und können Körperfunktionen so über längere Zeiträume überwachen.
Aufnahmen zeigen ungewöhnliche Verformungen der Kristallstruktur, die den hohen Wirkungsgrad dieser Solarzellen erklären könnten.
Durch geschickte Manipulation des Lichts steigern Physiker die Intensität einer noch jungen Klasse von Lasern.
Auf der Basis eines metallhaltigen Gels haben Wissenschaftler ein schaltbares Fenster entwickelt, das sich binnen einer Minute verdunkelt.
Der Endenergiesektor ist in vier Bereiche eingeteilt: Haushalte, Industrie und Verkehr sowie der Bereich Gewerbe, Handel, Dienstleistungen. Unsere Zahlen zeigen, welche Energieträger dort jeweils genutzt werden.
Die größte Menge an Kohlendioxid produzieren in Deutschland die fossilen Kraftwerke, doch es gibt Einsparmöglichkeiten und Potenziale für erneuerbare Energien.
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.
Die Ursprünge der bundesstaatlichen, in Programmen organisierten Energieforschung gehen auf die vier Atomprogramme der Bundesrepublik Deutschland von der zweiten Hälfte der 1950er Jahre bis 1976 zurück.
Der weltweite Transport von Rohöl erfolgt über Pipelines und durch Tanker, wobei der Tankertransport deutlich überwiegt.
Nach Angaben der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe sind die Vorkommen an Erdgas vergleichbar mit den Reserven an Erdöl.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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