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Materie
Stahl ist eines der wirtschaftlich bedeutendsten Materialien überhaupt. Mithilfe neuer Forschungsansätze versuchen Forscher, neue Stähle für die Industrie zu entwickeln.
Nanodrähte aus Zinkoxid zeigen eine für kristalline Materialien überraschende Elastizität.
Mit Computersimulationen und Spektroskopie suchen Forscher die optimalen Substanzen für eine CO2-Abgaswäsche
Nanotechnologie
Ein neuartiger Nanogenerator wandelt das Zittern der Moleküle in elektrische Energie um – dank des piezoelektrischen Effekts.
Solarenergie
Ein neuartiges Solarfenster lässt sich zwischen einem durchsichtigen und einem verdunkelten, photovoltaisch aktiven Zustand hin- und herschalten.
Technik
Neue Asphaltmischung kann Wärme besser auf einen integrierten Wasserkreislauf übertragen, um Häuser zu heizen und thermoelektrische Module anzutreiben
Simulationen zeigen, dass aus Flüssigkeiten in elektrischen Feldern auf Knopfdruck feste Kristalle wachsen können.
Neues Akkukonzept vereint Vorteile von Batterie und Kondensator, wodurch sich die Ladezeit verkürzt und Speicherkapazität sowie Lebensdauer erhöhen.
Analysen und komplexe Simulationen helfen dabei, die hohe Stabilität dieser jungen Materialklasse zu erklären.
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…
Ein neuer Ansatz für den sogenannten 4D-Druck komplexer Strukturen soll zu Fortschritten in der Robotik und der Biomedizin führen.
Wissenschaftler zeigen den Zusammenhang zwischen den mechanischen Eigenschaften eines Glases und seiner inneren Struktur.
Heizende Laserstrahlen treiben mikroskopisch kleinen Motor an.
Bleiben einzelne Plätze in einem Kristall leer oder nehmen Fremdatome die Plätze ein, so verändern sich die elektrischen Eigenschaften eines Halbleiters.
Leben
Es dauerte nur einen winzigen Sekundenbruchteil, bedeutete jedoch einen biologisch-technischen Riesenschritt: Erstmals simulierten Forscher in den USA einen gesamten biologischen Organismus im Zusammenspiel seiner Moleküle in Aktion, und erhielten…
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.
Wenn Lichtwellen in die falsche Richtung gebrochen werden, sind extreme optische Elemente möglich – Physiker bauen Linse mit bisher kürzester Brennweite
Erde
Die Magmakammer der größten Vulkane auf der Erde füllen sich binnen weniger hundert Jahre.
Analyse der Lava von Santorin liefert neue Erkenntnisse über geologische Prozesse vor gewaltigen Magma-Eruptionen.
Wissenschaftlern des Forschungszentrum Dresden-Rossendorf gelang, was vorher immer versucht wurde, doch nie von Erfolg gekrönt war: einen supraleitenden Halbleiter aus Germanium zu erzeugen. Dies könnte zur Renaissance von Germanium als Grundmaterial…
Ein Rastertunnelmikroskop macht die magnetische Struktur von stark korrelierten Elektronensystemen sichtbar – Atom für Atom.
Die Sprungtemperatur des Schmiermittels Molybdändisulfid verändert sich signifikant mit der Schichtdicke, Forscher wollen das für Transistoren nutzen.
Erstmals nachgewiesener toroidale Strom im Festkörper kann helfen, die Hochtemperatursupraleitung zu verstehen
Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart haben erstmals nachgewiesen, dass Flüssigkeiten über eine fünfzählige innere Symmetrie verfügen. Dieses Ergebnis ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis der…
Symmetrien
Entdecken Sie in unserer Themensammlung, in welch unterschiedlichen Phänomenen Symmetrien in der Physik eine Rolle spielen.
Smarte Materialien
Mithilfe einer piezoelektrischen Faser stellten Materialforscher einen Stoff her, der Schallwellen in kleine Spannungspulse umwandelt und so hörbar macht.
Der sogenannte Magneto-Resistance-Effekt (TMR-Effekt) kann möglicherweise zur Herstellung neuartiger Speicherchips führen.
Eine neuartige Struktur führt die Kräfte eines Tastfingers so ab, dass ein Objekt darunter unbemerkt bleibt.
Nanopartikel ordnen sich selbstständig zu optisch nutzbaren Strukturen zusammen
Einfacher als gedacht kann eine Hülle aus Kalkspat-Kristallen einen stählernen Keil unsichtbar werden lassen
Energie, IT und Verkehr – ohne Technik und die Erkenntnisse der Physik ist unser moderner Alltag nicht mehr vorstellbar.
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.
Aus weißem Tequila haben mexikanische Physiker durch Verdampfung hauchdünne Diamantlagen erzeugt.
Weltrekord beim Packen von Tetraedern lässt Quasikristalle entstehen - Anwendungen neuer Materialien in Aussicht
Zwei sehr seltene Mineralien könnten messbar härter sein als der bisherige Härte-Standard Diamant
Ein nicht unerheblicher Teil der von uns genutzten Energie geht in Form von Wärme verloren. Thermoelektrische Materialien könnten diese Verlustwärme in Strom umwandeln und dadurch wieder nutzbare Energie erzeugen.
Erdbeben offenbaren die Kristallstrukturen an der Grenze zwischen Erdkern und Erdmantel
Nobelpreis für Physik
Der Physiknobelpreis wurde 2016 „für die theoretische Entdeckung von topologischen Phasenübergängen und topologischen Phasen der Materie” verliehen.
Meerwasserentsalzung
Eine neue Solaranlage nutzt das Sonnenlicht gleich zweifach: Es erzeugt Strom und entsalzt gleichzeitig Meerwasser.
Wissenschaftler entwickeln eine metallorganische Substanz, die Wasser aus der Luft sammelt – selbst bei geringer Luftfeuchte.
Ob Treibstoff in einen Motor eingespritzt wird oder sich Wolken in der Atmosphäre bilden – viele Vorgänge lassen sich nur simulieren, wenn das Verhalten einzelner Tropfen bekannt ist.
Wissenschaftler der Universität Kiel entwickeln neues Herstellungsverfahren für Nanostrukturen.
Teilchen
Ultrakalte Gaswolken, deren Atome den gleichen „Quantenzustand“ besetzen, sogenannte Bose-Einstein-Kondensate, könnten die Entwicklung völlig neuer Technologien anstoßen.
Ein Gebiet der Quantenoptik befasst sich damit, ultrakurze Laserpulse zu erzeugen. Forscherteams ist es gelungen, Pulse mit einer Dauer von wenigen Femtosekunden herzustellen.
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…
Hoher Druck bringt zwei Elemente zusammen, die vom Aufbau her eigentlich nicht passen
Gefrierpunkt von Silizium-Gold-Legierungen schwankt je nach Unterlage um bis zu 120 Grad
Röntgenstrahlung offenbart überraschende Bewegungen in der kristallinen Akku-Kathode während des Aufladens.
Wie die weltweit größten und kostbarsten Diamanten entstanden sind, offenbarten nun winzige Einschlüsse in den Edelsteinen.
Vakuumfluktuationen sind virtuelle Teilchen, die aus dem Nichts entstehen und sofort wieder verschwinden. Forscher haben sie nun erstmals vermessen.
Mit ultrakalten Atomen in optischen Gittern ließ sich eine charakteristische Eigenschaft von Supraleitern nachahmen: der Meißner-Ochsenfeld-Effekt.
Forscher erstellen zeitabhängige Landkarte der Elektronenverteilung in Lithiumhydrid.
Ein nicht im Mittelpunkt liegender Eisenkern könnte die Ursache dafür sein, dass sich seismische Wellen in der östlichen Hemisphäre schneller ausbreiten als in der westlichen.
Ständig wird Gestein zersetzt, zerkleinert und abgetragen. Dabei spielen sowohl physikalische als auch chemische Prozesse eine entscheidende Rolle.
Forscher finden erstmalig wasserhaltiges Mineral in einem Diamanten aus der Mantelübergangszone.
Kieselalgen offenbaren unter dem Mikroskop eine unüberschaubare Vielfalt an extrem feinen und porösen Mikro- und Nanostrukturen. Amerikanischen Materialforschern gelang es nun, aus diesen Wunderwerken der Natur nützliche Bauteile für hochempfindliche…
Casimir-Effekt
Elementarteilchen, die aus dem Nichts entstehen und sofort wieder verschwinden, können nicht nur Druck ausüben, sondern auch eine Drehbewegung antreiben.
Wissenschaftler untersuchten die atomare Struktur eines intakten Viruspartikels erstmals mit einem Röntgenlaser.
Bose-Einstein-Kondensate bestehen aus vielen hunderttausend Atomen. Mit einer solchen Atomwolke kann im Prinzip ein Quantencomputer hergestellt werden.
Außerirdischer Eis-Mix zeigt negative lineare Kompressibilität und negative thermische Expansion - Material könnte als Schalter für Nanoelektronik dienen
Physik hinter den Dingen
Ultraschall besteht aus Schallwellen, die für den Menschen nicht hörbar sind. In der Tumorvorsorge und bei anderen Untersuchungen nimmt Ultraschall eine wichtige Rolle ein.
Bislang stehen Forschungsgruppen Schlange, wenn sie Atome, Moleküle oder Kristalle per hochenergetischer Röntgenstrahlung untersuchen wollen: Weltweit gibt es nur wenige der riesigen und teuren Synchrotron-Anlagen, die diese Strahlung produzieren.…
Alle Keramiken sind spröde. Dieser Behauptung würde Dieter Brunner vom Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart vehement widersprechen.
Forscher erzeugen Farbeffekte mit kontrollierbaren Nanostrukturen, an denen sich das Licht bricht
Analysen am Mount St. Helens zeigen engen Zusammenhang zwischen chemischen Prozessen im Untergrund und vulkanischer Aktivität.
Vulkanologie
Ob ein Vulkan eher explosiv oder doch langsam ausbrechen wird, lässt sich dank neuer Analysen des Magmas in Zukunft möglicherweise schon deutlich früher vorhersagen.
Explosive Eruptionen können Gase bis in die Stratosphäre schleudern.
In der kalten Jahreszeit kann man bei einem Spaziergang beobachten, wie Enten über zugefrorene Seen huschen. Aber wieso frieren diese Tiere auf dem Eis nicht an?
Unhörbar für den Menschen, dessen Ohr diese Frequenzen nicht wahrnimmt, brummt der Erdball leise vor sich hin. Seit rund einem Jahrzehnt streiten Experten, was diese langsamen Vibrationen verursachen könnte -- die Argumente reichen von Erdbeben bis…
Ein genauer Blick auf unser Wärmeempfinden zeigt, dass sich unsere Haut keineswegs als Thermometer eignet.
Die nussigen Sterne mit der weißen Glasur gehören sicherlich zu den wohlschmeckendsten Klassikern der Weihnachtsbäckerei. Sie werden ohne Mehl hergestellt – und halten trotzdem zusammen.
Ein großes Problem beim sicheren Eislaufen in der freien Natur sind vor allem die dünnen Bereiche, die es an einigen Stellen gibt – besonders unter Brücken.
Sonnensystem
Der Klimaumschwung auf dem Mars vor drei Milliarden Jahren wurde durch andere Effekte angetrieben als bislang vermutet.
Der Magnetismus begegnet uns in vielen Naturphänomenen und technischen Anwendungen, angefangen vom Erdmagnetfeld bis hin zu den Hochtemperatursupraleitern.
Bei der Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) wird eine Probe dazu angeregt, Fluoreszenzröntgenstrahlung abzugeben. So lässt sich die Zusammensetzung der Probe ermitteln.
Hauchdünn verteilt kann Wasser als effektives Schmiermittel zwischen Oberflächen dienen. Doch zwischen millionstel Millimeter feinen Spitzen gehen die gleitenden Eigenschaften verloren, das Wasser gefriert selbst bei einer Raumtemperatur von etwa 20…
Es wurde bereits vor der Entstehung des Mondes nicht von Kometen, sondern von Meteoriten zur Erde gebracht.
Eingefangen in winzige Nanoröhrchen aus Kohlenstoff zeigt Wasser überraschende Phasenwechsel.
Im Prinzip ist es möglich, nicht nur Spermien und Embryonen, sondern ganze Organe und ausgewachsene Menschen schadlos einzufrieren und wieder aufzutauen -- so berichtet ein finnischer Forscher. Bisher gehörte dieses Szenario in den…
Geologie
In Diamanten eingeschlossene besondere Minerale weisen auf viel Wasser im Erdmantel hin.
Universum
Astronomen finden bislang kühlsten Weißen Zwerg – er ist so alt wie die Milchstraße.
Mit Molybdändisulfid anstelle von Silizium könnte die Leistungsfähigkeit von Computerchips erhöht werden.
AFP-Proteine senken nicht nur den Gefrierpunkt von Wasser, sie heben auch den Schmelzpunkt von Eis
Materialforschung
Ein dünner Streifen aus einem speziellen Polymer verformt sich sowohl durch Wärme als auch durch Lichtpulse – und kann sich dadurch fortbewegen.
Selbstorganisation von Kunststoff-Kugeln kann Fertigungsprozess für Metamaterialien beschleunigen und die Kosten senken
Schneefälle auf dem Mars lassen sich mehrere Wochen im Voraus berechnen.
Gleich dreifach wurde jetzt die kürzlich gemeldete Entdeckung des exotischen Teilchens bestätigt.
Forscher haben ein 1929 vorhergesagtes exotisches Teilchen in einem winzigen Kristall entdeckt.
Die Wechselwirkungen zwischen Fusionsplasma und den Wänden des Reaktors können sowohl die Wände als auch das Plasma zerstören.
Wissenschafter können erstmals erklären, warum sich das härteste Material der Welt schleifen lässt
Festkörperphysik
Neben hohen Drücken und Temperaturen spielen vermutlich auch elektrische Felder eine wichtige Rolle bei der Kristallisation von Kohlenstoff.
Die Struktur ihrer Haut erlaubt es einigen Arten, den optischen Effekt der Polarisation zu umgehen – das könnte sie unsichtbar für Fressfeinde machen.
Der Hightech-Prozess zur Oberflächenbehandlung war in seinen physikalischen Details unverstanden – ein Rechenmodell schließt die Lücken.
Die Temperatur der Flasche entscheidet, ob Wasser oder Kohlendioxid gefriert und somit ob grauweißer oder blauer Dunst nach dem Korkenknall sichtbar wird.
Strömungen
Wenn es schneit, wehen die Schneeflocken zunächst turbulent durch die Luft – und fallen dann nach einer verblüffend einheitlichen Regel zu Boden.
Fluide
Gefriert eine Seifenblase in einer Kühlkammer, entstehen zahlreiche über die Blasenhülle driftende Eiskristalle.
Wenn Wassertröpfchen in den Wolken gefrieren, entstehen winzige Eiskristalle. Diese können zu stattlichen Schneeflocken heranwachsen – wenn die richtigen Bedingungen herrschen.
Erdgeschichte
Neue Analysen stellen die bisherige Theorie zur Bildung einer relativ leichten kontinentalen Erdkruste in Frage.
Wettervorhersagen sind mit den Jahren immer genauer geworden. Aber mit Gewittern tun sich Meteorologen nach wie vor schwer. Wie entstehen Gewitter und warum bereiten sie Probleme?
Ein Gewitter mit Blitz und Donner erschreckt und fasziniert uns zugleich. Wodurch entstehen Gewitterblitze und wie finden sie ihren Weg zur Erde?
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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