Gebiet
Thema
Format
Technik
Neues Akkukonzept vereint Vorteile von Batterie und Kondensator, wodurch sich die Ladezeit verkürzt und Speicherkapazität sowie Lebensdauer erhöhen.
Materie
Nanomaterial verändert die Farbe, wenn Giftfilter übersättigt sind
Nach Angaben der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe sind die Vorkommen an Erdgas vergleichbar mit den Reserven an Erdöl.
Materialforschung
Mit einer neuartigen Variante der Röntgenspektroskopie lassen sich die Eigenschaften von Materialien noch besser analysieren und verstehen.
Forschung – gefördert vom BMBF
Mithilfe von elektrisch neutralen Teilchen wollen Forscher dynamische Prozesse in Festkörpern sichtbar machen.
Festkörper
Im Gegensatz zu anderen anorganischen Halbleitern lässt sich Silbersulfid verformen wie ein Metall und eignet sich damit für flexible elektronische Bauteile.
Für rollbare Displays und in Textilien integrierte Elektronik brauchen Entwickler flexible Transistoren und Schaltkreise. Neue Druckverfahren können das Problem lösen.
Kein Staubkorn darf bei der Produktion von Bildchips für Digitalkameras und hochempfindlichen Lichtsensoren auf die feinen Halbleiterstrukturen aus kristallinem Silizium gelangen. Extrem saubere Bedingungen in Hochreinprozessen garantieren, dass sich…
Viele dünne Schichten isolieren besser als eine dicke. In Wintermonaten hält dieses Zwiebelschalenprinzip mit Kleidern warm und amerikanische Chemiker führte es nun zu dem besten festen Wärmeisolator, der jemals entdeckt wurde.
Schalenhaut dient als Unterlage für die Zucht von Bleisulfid-Kristalliten
Beschichtet mit einem Film aus lichtaktiven Nanokristallen fängt eine Glasscheibe das Sonnenlicht ein und leitet es auf konventionelle Solarzellen.
Weltrekord beim Packen von Tetraedern lässt Quasikristalle entstehen - Anwendungen neuer Materialien in Aussicht
Mit einer Hochdruckpresse am DESY in Hamburg simulieren Forscher Bedingungen, wie sie in den Tiefen des Erdmantels herrschen.
Teilchen
Der vierte Aggregatzustand wird allgemein als Plasma bezeichnet. Plasmen können sehr unterschiedlich beschaffen sein und geben teilweise noch Rätsel auf.
Detailaufnahmen des Gefrierprozesses zeigen ungewöhnliches Verhalten von Wasser.
Eingekoppelte Radiowellen wandeln farbiges Laserlicht rasant in holografische Bildpunkte um.
Ein Modell erklärt die außergewöhnlichen Eigenschaften von Seide und zeigt Anwendung für künftige künstliche Materialien auf.
Infrarot-Mikroskop macht mechanische Spannungen auf der Nanoskala sichtbar – Leitfähigkeiten winziger Chipstrukturen werden sichtbar
Erde
Die Magmakammer der größten Vulkane auf der Erde füllen sich binnen weniger hundert Jahre.
Neuer Ansatz soll Wirkungsgrad von Solarzellen drastisch steigern helfen.
Leben
Eine synthetische Zelle aus dem Labor verformt und bewegt sich von alleine.
Strukturuntersuchungen zeigen Kristalldefekte durch Alpha-Bestrahlung
Carbonado, eine extrem seltene schwarze, mikrokristalline Art von Diamanten, stammt offenbar nicht aus den Tiefen der Erde, sondern aus den Weiten des Weltalls. Zu diesem Schluss kommt ein amerikanisches Forscherteam. Das poröse Material enthält…
Viele Flächen verbessern Eigenschaften von Platin-Kats
Forscher haben eine neuartige Glasfaser entwickelt – sie leitet Licht allein aufgrund ihrer Verdrehung und bringt es so auf spiralförmige Bahnen.
Piezo-Modul wandelt hoch effizient elektrische Spannungen in Bewegungen um - Anwendung als Minikraftwerk vorstellbar
Festkörperphysik
Ein Forschungsteam hat eine bislang unbekannte Form von Eis hergestellt, das etwa so dicht ist wie Wasser.
Hohe Eisenanteile im Kristallaufbau ermöglichen es Wissenschaftlern, das Material Bismutferrit bei Raumtemperatur zu magnetisieren.
Nanodrähte aus Zinkoxid zeigen eine für kristalline Materialien überraschende Elastizität.
Reflektierte Elektronenwellen offenbaren detaillierte Ursachen für Leitfähigkeit und Magnetismus
Elektron
Physiker beobachteten mithilfe kurzer Laserpulse eine verblüffende Dynamik von Photoelektronen in Halbleitern.
Im Interview erklärt Matthias Sperl, warum ein Astronaut auf der Internationalen Raumstation ISS insgesamt 64 Betonproben angerührt hat.
An der Neutronenquelle HFR im französischen Grenoble erforschen Wissenschaftler weiche Materie, die in Biologie und Medizin eine wichtige Rolle spielt.
Physik hinter den Dingen
Manche Brillen färben sich im Sonnenlicht selbst ein. Das liegt an Molekülen oder Kristallen, die auf UV-Strahlung reagieren.
Mit ultrakalten Atomen in optischen Gittern ließ sich eine charakteristische Eigenschaft von Supraleitern nachahmen: der Meißner-Ochsenfeld-Effekt.
Erdmagnetfeld
Vor etwa 565 Millionen Jahren verfestigte sich der innere Erdkern aus Eisen und verhinderte damit einen Kollaps des Erdmagnetfelds.
Korrosionsfeste Metalllegierungen zeigen superelastisches Verhalten und könnten in Zukunft für künstliche Herzklappen genutzt werden.
Exotisches Nanomaterial erleichtert Analyse von magnetischen Monopolen.
Jungforscher entwickelt System, um Sonnenwärme über Tage und Wochen zu speichern und für die Heizung eines Niedrigenergiehauses zu nutzen
In einer Legierung wiesen Forscher experimentell nach, was metallische Gläser von der Kristallisation abhält. Damit rücken sie dem Alltagseinsatz des modernen Supermaterials so ein großes Stück näher.
Wenn die Kristalle von organischen Halbleitern scharfe Grenzen haben, taugen sie am besten für günstige Elektronik-Module der Zukunft
Neues Syntheseverfahren für hohle Nanopartikel aus Metalloxiden ermöglicht bessere Elektroden.
3D-Druck
Besondere Druckertinte aus Flüssigkristallen verleiht Objekten aus dem 3D-Drucker farbenfrohen Glanz.
Kristalle "merken" sich den Zustand von verschränkten Lichtteilchen für Bruchteile von Sekunden
Strukturen aus Kohlenstoff auf den Elektroden verbessern die Lade- und Entladerate deutlich.
Forscher analysieren Blitzbehandlung, die Stahl härter und flexibler macht
Effiziente Piezoelemente aus Wismuteisenoxid kommen erstmals ohne das giftige Schwermetall Blei aus
Fluide
Gefriert eine Seifenblase in einer Kühlkammer, entstehen zahlreiche über die Blasenhülle driftende Eiskristalle.
Analyse der Lava von Santorin liefert neue Erkenntnisse über geologische Prozesse vor gewaltigen Magma-Eruptionen.
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.
Aus zwei weichen Stoffen kann ein sehr hartes Material entstehen. Diese Erfahrung machten nun amerikanische und deutsche Wissenschaftler.
Werden leichte, geladene Teilchen durch ein Magnetfeld abgelenkt, senden sie tangential zur Bewegungsrichtung elektromagnetische Wellen aus - die Synchrotronstrahlung.
Nobelpreis für Physik
Der Physiknobelpreis wurde 2016 „für die theoretische Entdeckung von topologischen Phasenübergängen und topologischen Phasen der Materie” verliehen.
Neue Technik kann für optische Datenübertragung oder Spektroskopie genutzt werden.
Diamantsensoren ermöglichen dreidimensionale Bestimmung von Magnetfeldern in lebenden Zellen.
Zwei sehr seltene Mineralien könnten messbar härter sein als der bisherige Härte-Standard Diamant
Wärmepumpen
Ein Prototyp – basierend auf speziellen Kristallen – kühlt dank des elektrokalorischen Effekts effizienter als herkömmliche Kühlsysteme.
Winzige Analysewerkzeuge und mikroskopische Optiken verlangen nach ebenso kleinen Spiegeln und Linsen.
Weniger ist häufig mehr – insbesondere wenn es um die Erzeugung kleinster Strukturen für High-Tech-Anwendungen geht. Das Verfahren der Atomlagenabscheidung ist ein gutes Beispiel dafür.
Spintronik
Die Spintronik basiert auf einer bisher ungenutzten Eigenschaft von Elektronen – und könnte viele elektronische Anwendungen revolutionieren.
2007
Gold -- der Inbegriff edler Stabilität -- kommt unter höchstem Druck doch ins "Rutschen". Ein internationales Forscherteam bestätigte jetzt erstmals, was die Theorie voraussagte: Bei Drücken und Temperaturen wie am Erdmittelpunkt verschiebt sich das…
Um die Geheimnisse der Stoffe zu enthüllen, müssen große Maschinen und Geräte gebaut werden, die mit den Methoden der Streuung von Licht oder Teilchen arbeiten.
Neues metallorganisches Material filtert und speichert effizient das Treibhausgas Kohlendioxid.
Röntgenanalyse zeigt, wie sich die Struktur von Magma unter extrem hohem Druck verändert.
Unter Extremdruck finden Moleküle zu einer stabilen Gitterordnung
Ein neu entwickeltes Rasterkraftmikroskop nutzt winzige Drähte als Sensoren, um sowohl Größe als auch Richtung von Kräften zu messen.
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.
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…
Das Rastertunnelmikroskop eignet sich nur zur Mikroskopie von elektrisch leitfähigen Materialien, wie Metallen und Halbleitern.
Durch den Zusatz von Nanoteilchen gelingt Materialforschern der 3D-Druck von Bauteilen aus Aluminiumlegierungen ohne Risse und mit hoher Festigkeit.
Mikroskopische Ladungsverteilung gibt Hinweise darauf, warum einige Supraleiter den Strom schon bei vergleichsweise hohen Temperaturen verlustfrei leiten.
Universum
Extrem hoher Druck macht das isolierende Mineral zu einer elektrisch leitenden Flüssigkeit.
Spinon und Orbiton sollen Verhalten von Supraleitern erklären helfen.
Anreicherung von Strontium-Kristallen im Innern der Organismen mit Synchrotronstrahlung beobachtet
Fokussierung von Schallwellen mit phononischen Kristallen kann Flüssigkeiten über Laborchips treiben - Schallpumpe für winzige Tröpfchen
In allen Farben des Regenbogens schillert ein und dieselbe Flüssigkeit. Diese muss nur unterschiedlich starken Magnetfeldern ausgesetzt werden.
Neues Material aus Kohlenstoff hält enormen Drücken von bis zu 1,3 Millionen Atmosphären stand.
Eine hierarchisch aufgebaute Nanostruktur könnte zu einer deutlich längeren Lebensdauer des Werkstoffs führen.
Prototyp einer robusten Strahlungsquelle für Mikrowellen kann zu präziseren Messungen in der Astronomie führen.
Einem Team schweizer Forscher ist es gelungen, die im Kern des Planeten Mars herrschenden Bedingungen im Labor nachzustellen. Die Experimente zeigen, dass das Gemisch aus Eisen, Nickel und Schwefel bei den dort herrschenden Temperaturen vollständig…
Über die Polarisation kann sich ein ferroelektrisches Material digitale Information ohne Stromfluss merken.
Forscher halten einen zentralen Schritt der Photosynthese erstmals in einem molekularen Film fest.
Nanoporöses Titandioxid bietet eine Grundlage für gleichmäßige Pigmentschichten, die höhere Stromausbeuten ermöglichen.
Quantenstruktur aus Strontiumtitanat zeigt ungewöhnliches Verhalten der negativen Ladungsträger.
Neben hohen Drücken und Temperaturen spielen vermutlich auch elektrische Felder eine wichtige Rolle bei der Kristallisation von Kohlenstoff.
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.
Geschickte Zellarchitektur nutzt mehr Sonnenlicht zur Stromerzeugung - Prototyp mit sechs Prozent Wirkungsgrad
Aus weißem Tequila haben mexikanische Physiker durch Verdampfung hauchdünne Diamantlagen erzeugt.
Aus einzelnen Atomen bauten Forscher identische mikroskopische Strukturen auf, die sich unter anderem in der Quanteninformatik bewähren könnten.
Forscher konnten Quantenfluktuationen beeinflussen und anschließend winzige Regionen in der Raumzeit nachweisen, die leerer sind als das absolute Nichts.
Eine mikrostrukturierte Metallschicht wechselt kontrolliert zwischen amorpher und kristalliner Phase und könnte damit Grundlage für vielseitige Optiken werden.
Neue Theorie könnte ein seit mehr als 25 Jahren ungeklärtes Verhalten beim Phasenübergang erklären.
Thermodynamik
Neue Analysen zeigen, dass unterkühltes Wasser selbst bei minus 138 Grad Celsius flüssig bleibt.
Ein dünner Streifen aus einem speziellen Polymer verformt sich sowohl durch Wärme als auch durch Lichtpulse – und kann sich dadurch fortbewegen.
Analoger Aufbau zu einem Koaxial-Kabel steigert Wirkungsgrad von nichtkristallinen Dünnschichtzellen aus Silizium
An den Experimenten ALICE, ATLAS, CMS und LHCb gehen Wissenschaftler offenen Fragen der Teilchenphysik nach.
Röntgenstrahlung eignet sich als Werkzeug und als Sonde für Nanostrukturen.
Bis heute wurde das Elektronenmikroskop stetig weiter entwickelt und ist ein wertvolles Instrument zur Untersuchung der Materie.
Archiv
Im Jahr 1912 entdeckte der Physiker Max von Laue gemeinsam mit Walter Friedrich und Paul Knipping die Röntgenbeugung an Kristallen. Heute werden sowohl Synchrotronstrahlung als auch Neutronen zur Analyse von Kristallen, Werkstoffen oder Biomolekülen…
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
Auf unserer Website nutzen wir ausschließlich technisch notwendige Cookies. Weitere Informationen erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.