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Erde
Ein neues Sturmmodell ergänzt die bisherigen Mechanismen für atmosphärische Entladungen.
Technik
Mit einem neuen elektrischen Schalter lassen sich mehr Informationen pro Speicherpunkt ablegen.
Gletscherschmelze
Weltweit sind Millionen Menschen von plötzlich auftretenden Fluten unterhalb von schmelzenden Gletschern bedroht.
Forschungszentrum Karlsruhe erhält weitere 3,5 Millionen Euro für Arbeiten an ITER.
Konzept erlaubt zehnfache Energiedichte im Vergleich zu heutigen Lithium-Ionen-Zellen.
Photovoltaik
Ein neuer Prototyp verringert den Verlust von Ladungsträgern und zeigt gleichzeitig über viele Stunden einen hohen Wirkungsgrad.
Leben
Lithium-Ionen speisen Handys und Laptops über Stunden und Tage mit Strom. Doch an Geräte mit größerem Leistungshunger wie Elektroautos oder Werkzeuge geben diese Akkus ihren Saft nicht schnell genug ab. Amerikanische Wissenschaftler suchten daher…
Junger Kosmos
Astronomen finden mehr große und massereiche Galaxien im frühen Universum als das kosmologische Standardmodell vorhersagt.
Der Stromverbrauch im Auto steigt stetig. Selbst im Stand wollen viele Fahrer nicht auf Bordcomputer, Klimaanlage und Hifi-System verzichten. Dadurch wird ohne laufenden Motor die Autobatterie schnell überfordert. Amerikanische Wissenschaftler setzen…
Dünne Sandwichzelle mit feinsten Gitterstrukturen minimiert Streuverluste und verdreifacht Effizienz organischer Solarzellen.
Solarzellen aus kristallinem Silizium wandeln fast 20 Prozent des einfallenden Sonnenlichts in Strom um. Doch gerade die energiereichen Strahlen im ultravioletten Bereich nutzen sie kaum.
Thermionischer Konverter kann gekoppelt mit einem Dampfgenerator Wirkungsgrade von 50 Prozent erreichen
Stromspeicher
Spezielle Bindemittel verhindern ein schnelles Zersetzen der Elektroden und ermöglichen dadurch mehr als zweihundert Ladezyklen.
Materie
Thermoosmotischer Effekt nutzt Abwärme bereits bei geringen Temperaturen von unter hundert Grad Celsius, um hydraulischen Druck aufzubauen.
Wirkungsgrad von günstigen, thermoelektrischen Konvertern für hohe Temperaturen deutlich gesteigert
Mit modifizierten Zinkoxid-Schichten lässt sich die Stromausbeute von organischen Solarzellen deutlich steigern
Speicherkapazität kann mit löchrigem Silizium-Werkstoff für die Anode der wiederaufladbaren Batterie deutlich gesteigert werden
Natrium gibt thermoelektrischen Kraftwerken einen Leistungsschub
Geschichtete Kristalle aus Zinnselenid zeigen die bislang höchste Effizienz für thermoelektrischen Strom aus Abgaswärme.
Neues Material verhindert, dass sich durch Sonnenlicht erzeugte Ladungsträger nutzlos wieder vereinigen.
Neuartige, thermoelektrische Kristalle zeigen dank „flüssiger“ Ionen hohe Wirkungsgrade
Regenerative Energien
Durch eine neu entwickelte Membran können mehr Ladungen von Salz- in Süßwasser wandern, wodurch sich die Leistung von Osmosekraftwerken steigern lässt.
Filigrane Strukturen aus Silizium können Kapazität von Lithiumionen-Akkus deutlich steigern
Ein neues Verfahren wandelt das Treibhausgas sehr effizient in chemisch nutzbares Kohlenmonoxid um.
Günstige Perowskit-Solarzellen und Eisen-Nickel-Katalysatoren zu effizienter Gasfabrik verknüpft.
Effektivere Spaltung von Wassermolekülen mit Strom oder Sonnenlicht mit einem Katalysator aus relativ günstigen Substanzen
Teilchen
Die Suche nach dem Ursprung der Materie ist das Hauptziel des internationalen Forschungszentrums für Elementarteilchenphysik CERN bei Genf. Nun sollen auch Klimaforscher von den fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigten Bausteinen der Materie…
Mit selbstordnenden Polymeren auf Saphiroberflächen haben Ingenieure eine hohe Strukturdichte mit relativ einfachen Methoden erreicht.
Universum
Satellitenobservatorium Kepler veröffentlicht Daten über neue Exoplaneten - darunter auch erdähnliche Planeten in der bewohnbaren Zone
Magellansche Wolke
In einer nahen Sternentstehungsregion haben Astronomen einen unerwartet hohen Anteil von Sternen mit der 30- bis 300-fachen Sonnenmasse festgestellt.
Bilderstrecke: Meilensteine des LHC
Schon in den 1980er Jahren entstand die Idee, den LHC zu bauen. Im Jahr 1994 begann die Realisierung. Hier finden Sie die wichtigsten Etappen seitdem.
Berufe in der Physik
Hartmut Eigenbrod ist Gruppenleiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart.
Eine Kunststoffmembran mit Nanostruktur hält Kohlendioxid zurück, während andere Gase passieren dürfen: Nach dem Vorbild der Lunge verspricht die neuartige Membran aus Norwegen kostengünstiges, chemiefreies Filtern von Abgasen.
Ionen im Schweiß reagieren auf elektrische Spannungen und zeigen ein "Widerstands-Gedächtnis"
Sonnensystem
Merkur ist nicht nur der kleinste, sondern auch der sonnennächste Planet in unserem Sonnensystem.
Forscher präsentieren neue Ergebnisse der Raumsonde Messenger – Daten weisen auf ungewöhnlichen inneren Aufbau des sonnennächsten Planeten hin.
Die starke Bündelung des Laserstrahls, kombiniert mit seiner hohen Lichtintensität, eröffnet ihm überall dort Anwendungsgebiete, wo man masselose Lineale braucht.
Am Freitag schwenkt erstmals eine Raumsonde in eine Umlaufbahn um den sonnennächsten Planeten ein
Wenn Atomkerne zerfallen, entstehen verschiedene Arten von Teilchenstrahlung und elektromagnetischer Strahlung, deren Menge, Energieinhalt und biologische Wirksamkeit von Element zu Element, von Strahlungsart zu Strahlungsart unterschiedlich ist. Was…
Lasergekühlte Atome in einem Quanteninterferometer liefern neuen Wert für Naturkonstante.
Feine Struktur aus Titandioxid soll komplexe und teure Optiken ersetzen – etwa in Mikroskopen oder Smartphones.
Ein amerikanisch-britisches Forscherteam hat eine mögliche Erklärung für die so genannten Hochtemperatursupraleitung gefunden. Die Forscher haben Metalle untersucht, die aus organischen Molekülen aufgebaut sind. Dabei fanden sie einen auch in…
Elastisches, filigranes Netzwerk aus einer Nickel-Phosphor-Verbindung eignet sich für Isolatoren und Akku-Elektroden.
Neues Batteriekonzept soll Weg zu hohen Ladekapazitäten ebnen – sehr geringe Spannungsverluste beim Auf- und Entladen.
Astrophysik
In der 252. Folge unseres Podcasts spricht Norbert Christlieb von der Universität Heidelberg über Sterne, die nur winzige Mengen an Elementen schwerer als Wasserstoff und Helium aufweisen.
Exoplaneten
Ob auf einem Planeten lebensfreundliche Bedingungen herrschen oder nicht, hängt auch davon ob, woraus sein Zentralgestirn besteht.
Metalle sind extrem vielseitig. Sie leiten Strom und Wärme, sind bei Raumtemperatur entweder hochfest oder weich wie Butter. Metalle sind mit Abstand die häufigsten Elemente des Periodensystems.
Metalle lassen sich mit vielfältigen Methoden bearbeiten, doch fehlt es bisher an Methoden, sie zuverlässig und in vertretbarer Rechenzeit im Computer nachzubilden.
Um ganz neue Materialeigenschaften zu erzeugen, greifen Wissenschaftler gezielt in die Ordnung von Atomen in Metallen ein.
Neuer Werkstoff für gewagtere Konstruktionen von Häusern und Brücken oder langlebige Implantate
Materialforschung
Ein neues Material, zusammengesetzt aus Metallatomen und organischen Molekülen, zeigt erstmals auch bei Raumtemperatur stabile magnetische Eigenschaften.
Das Eintauchen in Aluminiumverbindungen ermöglicht günstige Fasern für flexible Elektronik.
Schwere Wolfram-Teilchen könnten Schrottklumpen zum schnelleren Verglühen in der Erdatmosphäre bringen
Neues Material eignet sich für flache Linsen als Herzstück möglicher neuartiger Module.
Schallverzerrende Wirkung mancher Materialien wird durch neue Aluminiummembran mit gegensätzlichen akustischen Eigenschaften neutralisiert.
Sie brechen das Licht in die "falsche" Richtung und lassen Objekte unsichtbar werden: Metamaterialien stoßen auf immer größeres Interesse bei den Wissenschaftlern.
Martin Wegener vom Karlsruher Institut für Technologie über Metamaterialien, die mit ihren ungewöhnlichen optischen Eigenschaften interessante Anwendungen versprechen. Der Audiobeitrag war in der 71. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu hören,…
Metamaterialien sind künstlich hergestellte Werkstoffe mit optischen, elektrischen oder magnetischen Eigenschaften, die in der Natur nicht vorkommen.
Tausende Sternschnuppen lassen sich in den Nächten von Mittwoch bis Freitag der kommenden Woche am Nachthimmel beobachten. Jedes Jahr um den 12. August herum bewegt sich die Erde nämlich durch ein besonders staubiges Gebiet des Sonnensystems. Auch…
Untersuchung eines 2012 in Kalifornien niedergegangenen Meteoriten liefert weitere Indizien für Entstehung des Lebens durch organische Stoffe aus dem All.
Starkes Magnetfeld half bei der Entstehung von Sonne und Planeten und blieb in einem Meteoriten unverändert erhalten.
Durch Bruchstücke von Asteroiden gelangte Wasser auf unseren Planeten – nicht nur in der Frühzeit des Sonnensystems, sondern offenbar bis heute.
InSight
Mit der NASA-Mission InSight ließ sich erstmals sowohl durch Daten von Beben als auch auf Bildern nachweisen, wie Meteoriten auf dem Planeten einschlugen.
Meteoroide sind Gesteinsbrocken im Sonnensystem, die auf die Erdatmosphäre treffen, als Meteor aufleuchten und schließlich als Meteorit auf der Erde einschlagen können.
Die Meteorologie ist die Naturwissenschaft von der Erdatmosphäre. Im engeren Sinne ist sie die Physik und die Chemie der Atmosphäre.
Auch elektrische Entladungen über vereisten Oberflächen können Methan erzeugen.
Forscher weisen jahreszeitliche Methan-Ausbrüche auf dem Mars nach - sind sie ein Hinweis auf tief unter der Oberfläche lebende Bakterien?
Videoreportage: Erneuerbare Energie im Erdgasnetz
Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble zeigen präbiotische Moleküle auf Planeten, die vielleicht Leben beherbergen könnten
Mars
Jahreszeitliche Schwankungen des Methananteils in der Atmosphäre des Roten Planeten lassen sich auch durch geologische Prozesse erklären.
Rover Curiosity misst zehnfachen Anstieg des Gases – Hinweis auf biologische Aktivität?
Die amerikanische Raumsonde Cassini hat ein Dutzend weiterer dunkler Flecken in der Nordpol-Region des Saturnmondes Titan aufgespürt. Die Nasa-Forscher sind sich inzwischen sicher, dass es sich bei diesen Flecken um Seen aus flüssigem Methan handelt.
Nicht Methanausstöße am Meeresboden, sondern vor allem Feuchtgebiete in hohen nördlichen Breiten setzten damals das Treibhausgas frei
Nicht nur aus Kuhmägen entweicht Methan, auch Schlammvulkane am Meeresboden machten deutsche Forscher als Quelle des Klimagases aus. Das bestätigen Messungen an einem Schlot in 1250 Meter Tiefe in der Norwegischen See.
Messungen an der Strahlenquelle HASYLAB zeigen, dass natürliches Methanhydrat aus größeren Kristallen besteht als künstlich im Labor erzeugtes.
Wissenschaftler vermuten gigantische Mengen an Methanhydrat auf dem Boden der Ozeane. Sein natürlicher Abbau scheint für das Klima einen geringeren Effekt als bisher vermutet darzustellen.
Methanhydrate sind eine häufige Form von Gashydraten. Diese gelten als möglicher Ersatz für Kohle, Öl und Erdgas. Sie bilden sich vor allem in Permafrostregionen und im Meer an Kontinentalrändern.
Änderungen des Golfstroms erhöht Wassertemperatur und gefährdet die Stabilität der Lagerstätten.
Dunkle Flecken an den Polen des Saturnmonds verändern sich - vermutlich handelt es sich um Seen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen, die sich durch Regen füllen
Der größte See auf der Südhalbkugel des Saturnmonds ist flach und nur zeitweilig mit flüssigen Kohlenwasserstoffen gefüllt.
Weiteres Indiz für flüssige Seen auf dem Saturnmond - nur wo sind die Wellen?
Infrarotmessungen deuten auf flache Flüssigkeitsansammlungen hin, die vermutlich aus dem Untergrund gespeist werden.
2007
Am Nordpol des Saturnmonds Titan gibt es zahlreiche Seen aus flüssigem Methan. Auf Radarbildern der amerikanischen Sonde Cassini zeichnen sich die Seen als schwarze Flecken ab -- schwarz, weil ihre glatte Oberfläche keine Radarstrahlen zur Sonde…
Der Fund eines komplexen organischen Moleküls um junge Sonnen könnte Astronomen einen Blick in unsere eigene Vergangenheit ermöglichen.
In dieser Schlüsselkomponente für extrem schnelle optische Schaltkreise dienen mechanische Schwingungen der Lichtverstärkung.
Winzige Wärmemaschine eignet sich zur aktiven Kühlung hoch getakteter Prozessoren
Eine Modellrechnung zeigt, dass für Bakterien selbst Ozeane keine Grenzen darstellen
In einem Bioreaktor erzeugt eine Bakterienkultur – unterstützt durch Solarstrom – den Alkohol Butanol.
Eine integrierte Solarzelle macht die Energiezufuhr von außen überflüssig
Schülerwettbewerb "Invent a Chip" geht in die siebte Runde
Enorme Hitze und gigantische Drücke herrschen im Innern von Planeten. Da Geophysiker mit Bohrungen nicht in diese Tiefen vordringen können, bleibt ihnen nur die Simulation im Labor oder am Rechner.
Einfache Reaktionen laufen im Labor zunehmend nicht mehr in Reagenzgläsern und Erlenmeyerkolben ab. Lab-on-Chip-Module mit zahlreichen Mikrometer dünnen Kanälchen, durch die Chemikalien fließen, sind auf dem Vormarsch. Und sie werden immer…
Filigrane Struktur im Schichtaufbau von organischen Leuchtdioden streut bisher ungenutzte Lichtteilchen und reduziert Strahlungsverluste.
Kapseln aus Nanostrukturen sollen zukünftig Medikamente im Körper gezielt freisetzen.
Analysen deuten auf Bruchstücke von Kontinenten im Indischen Ozean unter vulkanischen Lavamassen.
Video: Neuer Werkstoff mit Mikrolamellen
Schaltbare Werkstoffe regulieren Wärme, Druck oder Säuregrad selbstständig - Anwendung für medizinische Therapien, Gebäudeautomation und Laboranalysen denkbar.
Die Prototypen neuer Piezomotörchen sind klein und stark genug, ferngesteuerte Chirurgenwerkzeuge im Miniaturformat sicher durch die Blutbahn zu steuern
Umwelt
In der 325. Folge erklärt Ralf Bertling, wie winzige Kunststoffpartikel in die Umwelt gelangen und warum das problematisch ist.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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