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Erde
Neue App macht aus Smartphones effiziente Umweltsensoren
Physik hinter den Dingen
Lithiumionen-Akkus versorgen elektrische Geräte zuverlässig mit Strom. Gefährlich wird es, wenn sich in ihrem Inneren metallisches Lithium bildet.
Energiespeicher
Lithium-Ionen-Batterien sind milliardenfach in Smartphones, Laptops und Elektroautos verbaut. Man schätzt sie vor allem wegen ihrer hohen Energiedichte.
Materialwissenschaft
Im Interview erklärt Megan Cordill, warum sich speziell gefertigte Gläser biegen lassen und damit beispielsweise für faltbare Displays eignen.
Technik
Neue Technik kann zu günstigen, faltbaren und leicht zu recycelnden Monitoren führen.
Materie
Wasser repariert sichtbare Schäden an einer neuen Kunststoff-Beschichtung.
Eine neuartige Miniaturkamera kombiniert Weitwinkel- mit Teleaufnahmen und könnte sich unter anderem für medizinische Anwendungen eignen.
Coronavirus
Im Interview berichtet Tina Pollmann, wie sich der Einfluss der Corona-Warn-App auf die Pandemie mit Methoden aus der Teilchenphysik untersuchen lässt.
Zwar lassen sich Erdbeben generell nicht vorhersagen, doch sehr kurzfristig sind Warnungen vor bevorstehenden Erdstößen durchaus möglich.
Ultraschall-Chip erzeugt hochfrequente Schallwellen, mit denen sich eine Fingerkuppe abtasten lässt.
Neue Klasse von Polarisationsfiltern wandelt Bildschirmlicht und Sonnenstrahlen in elektrischen Strom - Längere Laufzeiten mobiler Elektronik möglich
Organische Leuchtdioden werden bereits seit einiger Zeit als das Licht der Zukunft gehandelt. Doch es gibt noch Forschungsbedarf.
Sport
Mit einem neuen High-Tech-Pflaster lässt sich sowohl die Menge als auch die Salzkonzentration von Schweiß in Echtzeit messen.
Stromverbrauch der Monitore mit organischen Leuchtdioden lässt sich signifikant senken
Biologie
Ein überraschend einfaches Konzept verwandelt die Kamera eines Smartphones in ein Mikroskop, mit dem sich sogar innere Organe von Zebrafischen beobachten lassen.
Feine Struktur aus Titandioxid soll komplexe und teure Optiken ersetzen – etwa in Mikroskopen oder Smartphones.
Benutzer bevorzugen intuitive Biege-Gesten zum gezielten Bedienen
Künstliche Intelligenz
Im Interview berichtet Gianaurelio Cuniberti, wie er und seine Kollegen einen Chip aus Silizium entwickelten, der lernen kann.
Im Interview erklärt Alexander Schmid, wie die Sauerstoff-Ionen-Batterie die Energiewende vorantreiben könnte.
Welche Probleme sich mit Quantencomputern künftig womöglich lösen lassen, lässt sich theoretisch untersuchen – mithilfe von Supercomputern.
Prototyp kann bis auf die achtfache Länge gestreckt werden, ohne elektrischen Kontakt zu verlieren.
Durchsichtige Superkondensatoren lassen sich in Glas integrieren und dienen als Energiepuffer für Solarstrom.
2011
Flackernde Nummerntasten erzeugen spezifische Hirnströme
Mit einem neuen Sprühverfahren lassen sich aktiv leuchtende Schichten auf dreidimensionale Objekte auftragen.
Neuer Prototyp einer Kamera schießt schnell extrem hoch aufgelöste Bilder.
Teilchen
Prototyp einer robusten Strahlungsquelle für Mikrowellen kann zu präziseren Messungen in der Astronomie führen.
Flüssige Metalllegierung tritt bei Bedarf aus berstenden Mikrokapseln aus.
Dünne und flexible Hall-Sonden könnten künftig in elektronischer Kleidung, in der Robotik oder zur Optimierung von Elektromotoren genutzt werden.
Stromspeicher
Mit flexiblen, in Kleidung integrierten Superkondensatoren lässt sich in Zukunft möglicherweise elektrischer Strom während des Sports speichern.
Gasdurchlässige und biokompatible Sensorelektroden haften zuverlässig auf der Haut und können Körperfunktionen so über längere Zeiträume überwachen.
Lithium-Ionen-Akku
Winzige Nanostrukturen erleichtern den Einsatz von Siliziumanoden für leistungsstärkere Batterien.
Röntgenstrahlung offenbart überraschende Bewegungen in der kristallinen Akku-Kathode während des Aufladens.
Ein neues flexibles Kunststoffmodul leitet effizient Wärme ab und könnte somit in funktioneller Sportkleidung oder als Hitzeschutz für Smartphones eingesetzt werden.
Forscher entwickeln ein berührungsempfindliches Hydrogel als Prototyp für flexible Elektronik, das bis auf die zehnfache Größe gestreckt werden kann.
Durch die Wechselwirkung zwischen Lichtteilchen und Elektronenenschwingungen wollen Forscher die Bestandteile von Flüssigkeiten bestimmen.
Filigrane Struktur im Schichtaufbau von organischen Leuchtdioden streut bisher ungenutzte Lichtteilchen und reduziert Strahlungsverluste.
Extrem dünne Kohlenstoff-Folie aus Graphen bildet Grundlage für winzige und schnell fokussierbare Objektive
Bionik
Forscher imitieren die Nanostrukturen auf den Deckflügeln von Bockkäfern, um eine erstaunlich reflektierende Kunststofffolie zu entwickeln.
Ein neuer Prototyp zeigt, wie sich die Effizienz organischer Leuchtdioden drastisch steigern ließe.
Materialforschung
Ein neues Material, zusammengesetzt aus Metallatomen und organischen Molekülen, zeigt erstmals auch bei Raumtemperatur stabile magnetische Eigenschaften.
Nachrichten in eigener Sache
Die Website von Welt der Physik sieht jetzt nicht nur anders aus, sie hat auch eine neue Struktur – und einige neue Funktionen.
Neu entwickelter Sensor misst kleinste Änderungen der Schwerkraft und soll vor Vulkanausbrüchen warnen können oder auch die Suche nach Erdöllagerstätten erleichtern.
Hauchdünne transparente Schichten aus metallischen Nanodrähten können gerollt, gefaltet und sogar zerknüllt werden, ohne Schaden zu nehmen
Laser
Ein Prototyp ebnet den Weg für winzige Detektoren, die sich künftig in Smartphones integrieren lassen könnten.
Eine neuartige Bauweise macht die Stromspeicher dünn und flexibel wie einen Gummischlauch.
Forschung – gefördert vom BMBF
Mit dem Rahmenprogramm „Erforschung von Universum und Materie“ unterstützt das Bundesforschungsministerium exzellente Grundlagenforschung in und aus Deutschland.
Winzige Pyramiden auf der Folienoberfläche erzeugen Elektrizität über den Piezoeffekt.
Der Prototyp einer atomaren Festplatte speichert digitale Werte mit Chloratomen auf einer Kupferoberfläche.
Neues Batteriekonzept soll Weg zu hohen Ladekapazitäten ebnen – sehr geringe Spannungsverluste beim Auf- und Entladen.
Ein lichtaktives und dehnbares Polymer erreicht eine verblüffend hohe Leuchtdichte – und das bei relativ niedrigen Spannungen.
Eine Siliziumanode im Granatapfel-Design lässt moderne Akkus das Zehnfache an Energie speichern.
Akkus
Unterstützt von Künstlicher Intelligenz haben Forschende einen Elektrolyten entwickelt, der nicht flüssig ist wie bei anderen Batterien.
Aus der Kombination von Elektronik und Magnetismus versprechen sich Forscher Bauteile mit ganz neuen Eigenschaften. In einigen Nischen kommen sie bereits zum Einsatz.
Leben
Neues Verkehrsflussmodell auf der Basis von Handydaten zeigt, dass schon wenige Umwege den Verkehr beschleunigen.
Abstand und Blickwinkel spielen für einen dreidimensionalen Bildeindruck keine Rolle mehr.
Je stärker die chemische Bindung an ein Metall, desto weiter entfernen sich Moleküle einer neuartigen Materialmischung von dessen Oberfläche.
Die meisten modernen Computer oder Handys werden heutzutage mithilfe von Touchpads oder Touchscreens bedient. Dahinter steckt eine ausgeklügelte Technik, die Hardware und Software miteinander kombiniert.
Flexible Elektronik mit Sensoren, Solarzellen und Funkmodul haftet sicher und nicht spürbar auf der Haut
Hoch konzentrierte wässrige Salzlösung als Elektrolyt ermöglicht Stromspeicher mit günstigen Eigenschaften und höheren Spannungen als bisher.
Fünfeinhalb Jahre hat sie gehalten, die zweite Version der Website von Welt der Physik. Nun ist die dritte, von Grund auf erneuerte Site online gegangen.
Sogenannte Superkondensatoren lassen sich minutenschnell aufladen und können nun auch in puncto Energiedichte mit Lithium-Ionen-Akkus mithalten.
Damit geheime Botschaften auch wirklich geheim bleiben, können Sender und Empfänger ihre Nachricht verschlüsseln – beispielsweise mithilfe der Quantenkryptografie.
Teilchenbeschleuniger
Im Interview berichten Peter Hommelhoff und Stefanie Kraus, wie man einen Teilchenbeschleuniger im Miniaturformat baut.
Die Erfindung effizienter blauer LEDs ebnete den Weg zu energiesparenden weißen Lichtquellen – und brachte 2014 den Physiknobelpreis ein.
Raumfahrt
Am 21. Juli 1969 setzte Neil Armstrong erstmals einen Fuß auf den Erdtrabanten. Jahrelang hatte die NASA die viertägige Reise geplant – und bereitet nun weitere Missionen vor.
Quantenphysik
Mithilfe von mehr als 100 000 Freiwilligen bestätigen Wissenschaftler, dass die Quantenphysik gegen eine Grundannahme der klassischen Physik verstößt.
Podcast
Schwerpunkt: Wolfgang Sandner vom Max-Born-Institut in Berlin über 50 Jahre Laser || Nachrichten: Massenpaniken frühzeitig erkennen | Smartphone als Umweltsensor || Veranstaltungen: Aachen | Hamburg | Bonn
Elektrischer Strom
In der 265. Folge unseres Podcasts erzählt Nejila Parspour, wie sich elektrischer Strom kabellos übertragen lässt.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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