Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wenn die Erde knistert

26.02.2013
Der Materialphysiker Wilfried Schranz von der Universität Wien hat gemeinsam mit Wissenschaftern aus Spanien und Großbritannien lange vermutete Ähnlichkeiten zwischen Rissbildungen in Materialien und Erdbeben experimentell bestätigt.

Der Physiker, der auf dem Gebiet der Phasenübergänge in nanostrukturierten Materialien forscht, stellt diese Ergebnisse – die so genannte "crackling noise" bei Erdbeben – in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Physical Review Letters" vor.


Messung von "crackling noise" im Labor
Copyright: Wilfried Schranz

Die großen Erdbeben der letzten Jahre sind noch in den Köpfen der meisten Menschen. Viel öfter aber treten mittelgroße oder kleine Erdbeben auf, die man nur mit Hilfe von Seismographen wahrnehmen kann. Starke Erdbeben sind zum Glück wesentlich unwahrscheinlicher als schwache (Gutenberg-Richter-Gesetz).

Die Erde "knistert"

Wenn man die akustischen Signale von Erdbeben verschiedenster Stärken über die letzten Jahre im Zeitraffer von ein paar Sekunden ablaufen lässt, so entsteht ein "Knistergeräusch" (crackling noise), ähnlich wie beim Zusammenknüllen von Papier oder beim Biss in Knusperreis. Diese Idee der Geräuschanalyse haben sich Wissenschafter der Universität Wien sowie der Universitäten Barcelona und Cambridge zunutze gemacht, um mögliche Zusammenhänge zwischen Rissbildungen in Materialien und Erdbeben aufzudecken.

Die Forscher haben nanoporöse, d.h. schwammartige Materialien aus Quarz langsam komprimiert, bis sie brechen. Die dabei entstandenen akustischen Signale wurden gemessen und mittels statistischer Methoden analysiert. "Dabei konnten wir erstmals nachweisen, dass in diesen amorphen Materialien alle vier Hauptgesetzmäßigkeiten der statistischen Seismologie von Erdbeben und deren Nachbeben erfüllt sind", erklärt Wilfried Schranz.

Bemerkenswert war für die Forscher insbesondere, dass sich das Verhalten dieser hochkomplexen Vorgänge von der Größenordnung realer Erdbeben im Bereich von Kilometern auf die Nanometerskala übertragen lässt. Dieses Phänomen der Universalität ermöglicht es, die statistischen Eigenschaften von Erdbeben im Labor an realistischen Modellsystemen zu studieren und weitreichende Schlussfolgerungen auf reale Naturvorgänge zu ziehen.

Publikation in Physical Review Letters:
Statistical Similarity between the Compression of a Porous Material and Earthquakes: Jordi Baró, Álvaro Corral, Xavier Illa, Antoni Planes, Wilfried Schranz, Daniel E. Soto-Parra and Eduard Vives. In: Physical Review Letters, Phys. Rev. Lett. 110, 088702 (2013) Published February 19, 2013
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.088702
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i8/e088702
http://physics.aps.org/articles/v6/20
Wissenschaftlicher Kontakt
Ao. Univ.-Prof. Mag. Dr. Wilfried Schranz
Physik Funktioneller Materialien
Universität Wien
1090 Wien, Boltzmanngasse 5
T +43-1-4277-511 71
wilfried.schranz@univie.ac.at
http://homepage.univie.ac.at/wilfried.schranz/
Rückfragehinweis
Mag. Alexandra Frey
Pressebüro der Universität Wien
Forschung und Lehre
1010 Wien, Universitätsring 1
T +43-1-4277-175 33
M +43-664-602 77-175 33
alexandra.frey@univie.ac.at

Veronika Schallhart | Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.univie.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen
26.04.2017 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

nachricht Flechten aus dem Bernsteinwald
25.04.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

VLC 200 GT von EMAG: Neue passgenaue Dreh-Schleif-Lösung für die Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern

27.04.2017 | Maschinenbau

Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten

27.04.2017 | Maschinenbau

Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

27.04.2017 | Informationstechnologie