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Technik
Kombination zweier Solarzellen nutzt das Sonnenlicht effizienter – so sind über 25 Prozent Wirkungsgrad möglich.
Elektrostatik
Die gezielte elektrostatische Aufladung von Eiskristallen könnte zukünftig genutzt werden, um auch große Oberflächen zu enteisen.
Teilchen
Forscher entwickeln neuen Ansatz, um Werkstoffe, Gase und biologisches Gewebe einfacher mit Wärmestrahlung untersuchen zu können.
Freie-Elektronen-Laser eignen sich für hochauflösende Strukturanalysen von Biomolekülen.
Erdmagnetfeld
Vor etwa 565 Millionen Jahren verfestigte sich der innere Erdkern aus Eisen und verhinderte damit einen Kollaps des Erdmagnetfelds.
Materie
Bilder, die Jülicher Wissenschaftler aufgenommen haben, eröffnen faszinierende Einblicke in den Mikrokosmos, etwa wie Atome auf Halbleiteroberflächen Inseln bilden.
Feinstruktur von Perlmutt und Zahnschmelz dient Forschern als Vorbild für extrem widerstandsfähige Gläser.
Jahresrückblicke
Der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen, ein überraschender Physiknobelpreis und eine Bruchlandung auf dem Mars – auch 2016 wurde es nicht langweilig.
Materialwissenschaft
Nahezu alle Materialien dehnen sich aus, wenn man sie erwärmt – winzige magnetische Partikel verhalten sich nun genau entgegengesetzt.
Universum
Woher kommen die Silikatkristalle in Kometen? Beobachtungen eines jungen Sterns und eine neue Theorie liefern eine Antwort
Akkus
Unterstützt von Künstlicher Intelligenz haben Forschende einen Elektrolyten entwickelt, der nicht flüssig ist wie bei anderen Batterien.
Preise, Politik und Institutionen
Zum ersten Mal wurde sieben Wissenschaftlern der Kavli-Preis in Oslo vom norwegischen Kronprinz Haakon überreicht. Der Preis wird in den Gebieten Astrophysik, Nanowissenschaften und Neurowissenschaften vergeben und ist mit je einer Million US-Dollar…
Sonnensystem
Die Atmosphäre der Venus ist alles andere als lebensfreundlich – anders sah es jedoch in einem Krater auf dem jungen Mars aus.
Eis ist nicht gleich Eis. Unter hohen Drücken können sich Wassermoleküle zu mehr als 15 verschiedenen festen Formen zusammenlagern. Amerikanische Forscher entdeckten nun eine weitere, bisher unbekannte Struktur.
Mit ausgeklügelten mathematischen und technischen Methoden gelingt es, immer schärfere Einblicke in Kristallstrukturen zu erhalten.
Smarte Materialien
Module aus funktionalen Kunststofffolien können den Körper sowohl kühlen als auch wärmen – das macht sie perfekt für extreme Umgebungen.
Animation: Struktur eines Kristallgitters
Spröde und körnige Kristalle werden im Nanomaßstab biegsam und flexibel
Für extrem kurze Zeiten werden Elektronen in Grafit über 2200 Grad heiß – Hinweise auf Halbleitereigenschaften
Tausendfach größer als Nanoröhrchen sind neuartige Kohlenstoffröhren mit ebenso außergewöhnlichen mechanischen und elektrischen Eigenschaften, für Anwendungen von der Mikroelektronik bis zu kugelsichereren Westen
Symmetrien
Äußere Einschränkungen der Geometrie zwingen Kolloide dazu, von ihrer bevorzugten Kristallstruktur abzuweichen. Wie sie dabei trotzdem ein hohes Maß an Symmetrien beibehalten, lesen Sie in diesem Artikel.
Symmetrie
Kolloide sind im Alltag allgegenwärtig. Forscher untersuchen, wie sich die kleinen Teilchen zu symmetrischen Strukturen zusammensetzen und wie äußere Bedingungen die Geometrie dieser Strukturen bestimmen.
Neuartige Lichtquelle erzeugt monochromatisches Licht durch eine mit Farbstoffmolekülen und Nanoteilchen versetzten Absorptionsschicht.
Erde
Wissenschaftler des DLR legen neue Berechnungen aus Computermodell vor - Strategien zur Verminderung von Kondensstreifen-Zirren
Wie sich schwimmende Mikroscheiben selbstständig zu komplexen Strukturen anordnen, lässt sich durch vorher festgelegte Randbedingungen steuern.
Weltgrößtes Neutrino-Teleskop IceCube fertig gestellt
Topologische Isolatoren
Physiker imitieren die besonderen Eigenschaften von topologischen Isolatoren mithilfe von rotierenden Kreiseln – und stoßen dabei auf ein überraschendes Verhalten.
Kristallbildung
Die genaue Analyse von Salzkrusten zeigt, wie sich deren Kristallisation verhindern lässt, um etwa antike Wandfresken besser zu schützen.
Ein Kristall springt nach heftiger, temperaturbedingter Unwandlung seines inneren Aufbaus in die Luft.
Fund in den russischen Koryak-Bergen könnte zu einer neuen Klassifizierung für Minerale führen
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.
Simulierte Wabenstruktur aus kreuzenden Laserstrahlen und eingefangenen Kalium-Atomen soll Eigenschaften neuer Materialien vorhersagen helfen.
Kristalline Anordnung von Atomen
Wissenschaftler beobachten eine Grenzschicht zwischen zwei Flüssigkeiten beim Wachsen.
Kristallisation von Kolloiden
Ausgefeilte Methode macht Herstellung flexibler Schaltkreise aus Kunststoffen deutlich schneller, günstiger und liefert bessere Qualität.
Laser
Ein Prototyp ebnet den Weg für winzige Detektoren, die sich künftig in Smartphones integrieren lassen könnten.
Winzige Analysewerkzeuge und mikroskopische Optiken verlangen nach ebenso kleinen Spiegeln und Linsen.
Dank einer Kältebehandlung lassen sich die extrem festen Materialien leichter verformen.
Ein effizientes Kühlmodul aus einer Nickel-Titan-Legierung bietet eine stromsparende Alternative zu konventionellen Kühlschränken.
Entropie
Das Zusammenpressen und Ausdehnen eines verformbaren Materials bietet eine effiziente Alternative zu heutigen Kühlprozessen.
Surrende Lüfter und Kühlrippen verhindern heute ein zerstörerisches Aufheizen von schnell getakteten Prozessoren. Aber auf der Wunschliste der Chiphersteller stehen sowohl leisere als auch Platz sparende Alternativen für eine effektive Kühlung.…
Leben
Eine synthetische Zelle aus dem Labor verformt und bewegt sich von alleine.
An den Experimenten ALICE, ATLAS, CMS und LHCb gehen Wissenschaftler offenen Fragen der Teilchenphysik nach.
Die Korngrenzen in bestimmten Dünnschicht-Materialien sind für Ladungsträger kein Hindernis. Vielmehr helfen sie dabei, Verluste beim Ladungstransport zu verringern.
Wellen in der Ladungsverteilung verhindern in Hochtemperatursupraleitern den verlustfreien Stromfluss.
Neue Klasse von Polarisationsfiltern wandelt Bildschirmlicht und Sonnenstrahlen in elektrischen Strom - Längere Laufzeiten mobiler Elektronik möglich
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
Forscher berechnen den lichtgesteuerten Glas-Metall-Übergang.
Forscher schickten quantenmechanisch gekoppelte Lichtteilchen über drei Stationen und große Entfernungen.
Mithilfe von Laserpulsen ließ sich messen, wie lange Elektronen brauchen, um einzelne Atomlagen zu durchqueren.
Zentimeter kleine Risse und Verschiebungen spielen eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Lawinen.
Physik ist für das Leben unumgänglich. Obendrein spielt sie eine wichtige Rolle bei Untersuchungs- und Behandlungsmethoden in der Medizin.
Untersuchungen mit Synchrotronstrahlung ermöglichen einzigartige Einsichten in das komplexe Wechselspiel der Komponenten des Lebens – wie das der Muskeln.
Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG vergibt den höchsten deutschen Forschungspreis 2007 an den Leiter des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg und Halle.
Theoretiker entwerfen neuen Werkstoff aus Kohlenstoff - fast so hart wie Diamant, doch sehr viel leichter
Künstlich erzeugte Perlmutt-Blöcke erreichen Stabilität und Festigkeit von Aluminium-Legierungen
Magnetische Störstellen wandeln Kristalle zu einer neuen Halbleiter-Klasse für Datenspeicher und elektronische Schaltkreise
Kombiniert mit winzigen Quantenpunkten lässt sich in ersten Prototypen die Farbe des ausgestrahlten Lichts gezielt beeinflussen.
Winzige Stäbchen aus Zinkoxid können Laserlicht im UV-Bereich abstrahlen, berichten Karlsruher Forscher und wecken damit Aussichten auf künftige Laser in Miniaturgröße und neuartige Bildschirme.
Nanomaterial verändert die Farbe, wenn Giftfilter übersättigt sind
Erstmals beobachten Forscher, wie sich halbleitende Metalloxide bei Lichteinfall verlängern
Kristalline Stäbchen aus organischen Makromolekülen führen Beuge- und Streckbewegungen aus.
Beleuchtung steigert die elektrische Leitfähigkeit von Strontiumtitanat um das 400-Fache – Aussichten für bessere Computerchips.
In Halbleitern wird der Fluss von Elektronen mit kleinen Schaltspannungen gezielt gelenkt und geregelt. Für Licht können photonische Kristalle diese Steuerung übernehmen.
Ein infraroter Laserpuls verändert kurzzeitig die Struktur eines Materials und senkt dessen elektrischen Widerstand schon bei Raumtemperatur auf Null.
Eine der kleinsten Lampen der Welt haben amerikanische Nanoforscher entwickelt.
Mikroskopisch kleine optische Modulatoren aus Graphen könnten für schnellere Informationsübertragung sorgen
Licht verändert Formen. Reagieren Flüssigkristalle und manche Polymergele mit einer langsamen Formänderung auf Lichteinfall, fanden japanische Forscher nun einen rasanten Strukturwandel in Kristallen.
Propeller- und Düsenflugzeuge erzeugen Eiskristalle, Schneeflocken und Regentropfen in eiskalten Wolken
Winzige Cluster aus 55 Goldatomen eignen sich für katalytische Prozesse, obwohl Festkörper aus Gold chemisch inert sind
Metalle
Neue Einblicke in die Kristallstruktur des Leichtmetalls könnten die Produktion von Bauteilen aus Magnesium drastisch vereinfachen.
In allen Farben des Regenbogens schillert ein und dieselbe Flüssigkeit. Diese muss nur unterschiedlich starken Magnetfeldern ausgesetzt werden.
Skelett eines Blattes ermöglicht filigrane Eisenkarbid-Strukturen für effiziente Katalysatoren
Neues Experiment schafft Rahmen für kontrollierte Untersuchungen an magnetischen Monopolen.
Ein ferromagnetisches Metall ist in Bereiche unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung aufgeteilt. Im Nanobereich herrscht eine kohärente Spinstruktur vor.
Eisenreiche Salze helfen, verschmutzte Seifenreste nach dem Reinigen aus dem Wasser zu ziehen.
Forscher kontrollieren die magnetischen Eigenschaften hauchdünner Nanoinseln bei Raumtemperatur und sehen mögliche Anwendungen für leistungsfähigere Rechner.
Materialien
Kleine Verunreinigungen verleihen Nanodiamanten magnetische Eigenschaften.
Magnetische Materialien sind technisch seit langem von großer Bedeutung. Dabei müssen die magnetischen Eigenschaften je nach Anwendung unterschiedlich sein.
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…
Physiker simulieren die effektive Masse von Elektronen und Positronen, die beim spontanen Zerfall des Vakuums entstehen.
Festkörper und Flüssigkeiten, Gase und Plasmen, Halb- und Supraleiter, Gläser und Magnete – Materie gibt es in einer ganzen Fülle an Formen.
Forschung – gefördert vom BMBF
Mit Synchrotronlicht untersuchen Forscher das Verhalten von verschiedenen Materialien unter hohem Druck und extrem tiefen oder hohen Temperaturen.
Die Untersuchung einer neuen Klasse von Hochtemperatursupraleitern mit Synchrotronstrahlung bei hohen Drücken bestätigt die theoretischen Vorhersagen.
Über den Einbau von Selen-Atomen kontrollieren Forscher das optische Verhalten von Molekülen
Ein neues Sturmmodell ergänzt die bisherigen Mechanismen für atmosphärische Entladungen.
Photovoltaik
Ein neuer Prototyp verringert den Verlust von Ladungsträgern und zeigt gleichzeitig über viele Stunden einen hohen Wirkungsgrad.
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…
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…
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.
Speicherkapazität kann mit löchrigem Silizium-Werkstoff für die Anode der wiederaufladbaren Batterie deutlich gesteigert werden
Geschichtete Kristalle aus Zinnselenid zeigen die bislang höchste Effizienz für thermoelektrischen Strom aus Abgaswärme.
Neuartige, thermoelektrische Kristalle zeigen dank „flüssiger“ Ionen hohe Wirkungsgrade
Mit selbstordnenden Polymeren auf Saphiroberflächen haben Ingenieure eine hohe Strukturdichte mit relativ einfachen Methoden erreicht.
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.
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
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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