Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das textilchemische Fundament des digitalen Textildruckes

04.04.2002


1. Einleitung

Die Anwendung der Ink-Jet Technologie für den Textildruck begann vor 10 Jahren mit der Einführung des TruColor TCP Jetprinters der Firma Stork. Grundlegende Arbeiten zur Technologie und Chemie wurden von J. R. Provost et al. (1, 2, 3) veröffentlicht. Die Möglichkeiten mit einfacheren und kostengünstigeren DOD-Druckern den Tintenstrahldruck auf Textilien zu realisieren, wurden erstmals im Rahmen einer Diplomarbeit der FH Reutlingen von J. Weller (4,5) untersucht. T.L. Dawson (6,7) beschreibt detailliert die Tropfenbildung und die Realisierung der Farbnuancen und Halbtöne beim digitalen Druck. Sehr bald wurde über die Zukunftsperspektiven des digitalen Druckes diskutiert. Skeptiker reklamierten die langsame Druckgeschwindigkeit von 4-16m/h, die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den konventionellen Druck und, bei kritischen Halbtönen, das Dithering-Problem. R. J. M. Kool (8)sieht wirtschaftliche Vorteile für den digitalen Druck im Vergleich zum Rotationsfilmdruck bei Metragenlängen von unter 100m. Während in Europa die Skepsis gegenüber dieser neuen Technologie überwog, stürzte man sich in den USA sehr früh und mit wahrer Euphorie auf diese neuen Technologie (9, 10). T. Ross (11) prognostizierte für die Jahre 1997-2002 ein exponentielles Wachstum an digital gedruckten Textilien, eine Einschätzung, die sich auch in den Zahlen von A. Böhringer wiederfindet (12). Mittlerweile hat man in Europa nachgezogen. Bei der Drucktechnologie hat, nach einer Marktanalyse an der FH Reutlingen (13), die DOD-Technik auf Basis der Piezotechnologie den größten Anteil (13). Systeme zur Ansteuerung der Drucker liefern Softwarehäuser, die bereits seit langem CAD-Systeme für den Textildruck entwickeln. Diese Programme berücksichtigen die traditionelle Vorgehensweise bei Musterung und Colorierung im Textildruck, und können im digitalen Druck den klassischen Filmdruck weitgehend simulieren. Softwaresysteme aus dem graphischen Druck kennen nicht die Besonderheiten und Grenzen von Filmschablonen. Mit dieser Softwear sind zum Beispiel photorealistische Ausdrucke auf Textil möglich, die sich in dieser Form im Siebdruck nicht mehr realisieren lassen. Ein entscheidender Faktor für den digitalen Druck auf Textil sind geeignete Tintensysteme. Derzeit werden von der BASF, der Ciba Spezialitätenchemie und der CHT Tinten auf Basis von Reaktiv-, Dispers- und Pigmentfarbstoffen angeboten. Die Technik steht also zur Verfügung. Bei aller Hochtechnologie basiert die neue Technologie jedoch nach wie vor auf den fundamentalen Prinzipien der Textilchemie. Daraus ergeben sich die Notwendigkeiten, Grenzen und Möglichkeiten für den Einsatz des digitalen Druckes. Auf diese Aspekte soll im Rahmen dieser Arbeit für das Segment des Druckes mit Reaktivfarbstoffen eingegangen werden.


2. Textilchemie des digitalen Druckes

2.1 Die Warenvorbehandlung

Für die Warenvorbehandlung beim digitalen Druck gilt dasselbe, was für die traditionelle Druckvorbehandlung auch gilt. Eine optimale Vorbehandlung ist die Voraussetzung für den Druckerfolg. Entschlichten, alkalisch abkochen und bleichen ist also selbstverständlich. Durch Sengen lässt sich nicht nur die Qualität des Druckbildes, sondern auch die Verfahrenssicherheit beim Drucken erheblich verbessern. Bei nicht gesengter Ware können abstehende Härchen am Druckkopf streifen und zu einem Ausfall von Düsen führen oder ein Verschmieren der Farben verursachen. Da beim digitalen Druck der Farbauftrag ein limitierender Faktor ist, ist die Verwendung merzerisierter Ware vorteilhaft, da hier mit gleichem Farbauftrag eine höhere Farbtiefe erzielt wird.

2.2 Die Warenimprägnierung

Die Druckertinten enthalten nur die Lösung des hochgereinigten Reaktivfarbstoffes. Die Prozesschemikalien müssen deshalb durch einen Klotzprozess vorher auf die Ware gebracht werden. Das heißt, Alginat zur Kontrolle der Konturenqualität, Harnstoff zur Verbesserung der Farbtiefe bei Türkis (cyan) und vor allem das für die chemische Reaktion erforderliche Alkali müssen in der Klotzflotte enthalten sein. Eine bewährte Klotzflottenrezeptur enthält zum Beispiel:

100g/L Stammverdickung CHT-Alginat SMT (4%)
100g/L Harnstoff
25g/L Soda

Im traditionellen Druck bestimmt der Verdicker Egalität und Farbauftrag. Diese Parameter werden im digitalen Druck vom Drucker kontrolliert. Der Farbauftrag liegt etwa bei 20g/m². Die wenigen Gramm Wasser werden bei cellulosischen Fasern vom Substrat absorbiert, so dass die Konturenqualität nach dem Druck - unabhängig vom Verdicker - sehr gut ist. Das Verdickungsmittel wird erst beim Dämpfprozess benötigt. Da Harnstoff auf der Ware ist, kann die auf der Ware kondensierte Feuchtigkeit im Dämpfer zum Ausfließen der Konturen führen. Hier verhindert das Verdickungsmittel das Ausfließen an den Konturenrändern. Des weiteren wird durch das Verdickungsmittel die Penetration und Farbtiefe beeinflusst. Wie im traditionellen Druck erhöht sich mit abnehmender Penetration die Farbtiefe. Da die Tinte auf den getrockneten Verdickerfilm gespritzt wird, können zu hohe Verdickerkonzentration jedoch die Farbstoffdiffusion in die Faser behindern und damit die Fixierausbeute erniedrigen. Für die Auswahl des Verdickersystemes muss deshalb zwischen Penetration und Diffusion ein optimaler Kompromiss gefunden werden. Körperarme Systeme, die mit geringen Verdickermengen hohe Viskositäten erreichen, können diese Funktion übernehmen und behindern die Farbstoffdiffusion weniger als körperreichere Systeme, sie sind deshalb mit Vorteil einzusetzen. Auch Versuche mit synthetischen Verdickern ergaben im Rahmen unserer Untersuchungen gute Resultate. Mit obiger Grundrezeptur wurden etwa 2000m Viskose, Baumwolle und Seide vorbehandelt und für eine weltweit erste digitale Kollektion bedruckt, die im Rahmen einer Modenschau am 15.06.2000 in Reutlingen präsentiert wurde (14). Die imprägnierte Ware war monatelang ohne Einbußen an Qualität einsetzbar.

2.3 Farbtiefe im digitalen Druck

Bei der derzeitigen Piezotechnologie liegt der Farbauftrag bei 20g/m². Die Farbstofftinten enthalten etwa 10% Reaktivfarbstoff. Damit können maximal 2g Farbstoff pro m² gedruckt werden. Im Siebdruck liegt der Farbauftrag bei 100g/m². Die Farbstoffkonzentrationen in den Druckpasten liegen - entsprechend den Angaben in den Musterkarten - bei bis zu 100g/kg. Das bedeutet, dass im Siebdruck bis zu 5mal mehr Farbstoff auf das Gewebe gedruckt werden kann als nach derzeitigem Stand der Technik im digitalen Druck. Die Konsequenz ist, dass im digitalen Druck nicht die Farbtiefen des traditionellen Siebdruckes zu erreichen sind.

Die maximale Farbtiefe eines digitalen Ausdruckes entspricht in etwa der Farbtiefe eines Siebdruckes mit einer 2 %igen Druckpaste. Eine weitere Steigerung der Farbtiefe im digitalen Druck kann nur über höhere Farbaufträge erfolgen. Hierzu müssten entweder die Düsen vergrößert oder mehrere Passagen gedruckt werden. Dies bedeutet jedoch, dass es nach derzeitigem Stand der Technik im digitalen Druck praktisch nicht möglich ist, Ätz- und Reserveeffekte auf einem satten Fond wirtschaftlich nachzustellen.

3. Tinten für den Ink-jet Drucker

Die Tinten sind der zentrale Prozess- und Kostenfaktor im digitalen Druck. Ein Liter Tinte kostet etwa 250 DM. Im Papierdruck kostet zum Beispiel 1L Outdoortinte bis zu 1200,-- DM. Die Lauffähigkeit der Tinten entscheidet über die Prozesssicherheit. Nach B. Siegl, K. Siemensmeyer und M. Dorer (15,16) müssen für ein einwandfreies Druckverhalten Oberflächenspannung, Viskosität, minimierte anorganische Anteile, Reinheit und bei Pigmenttinten die Teilchengrößenverteilung auf das jeweilige Drucksystem sorgfältig abgestimmt sein.
Dabei soll die Viskosität der Tinten nach Hue P. Le im Bereich von 2-8mPas liegen. Natürlich kann man auf Basis dieser Daten eine Tinte komponieren. Dabei bleibt jedoch die Frage offen, wie die einzelnen Parameter den Druckprozess tatsächlich beeinflussen. Die Klärung dieser Fragestellung ist das Ziel nachfolgender Arbeiten.

3.1 Einfluss der Viskosität

Um den Einfluss der Viskosität zu untersuchen, wurden einer partikelfreien Modelltinte mit 20g/L salzfrei formuliertem, schwarzen Reaktivfarbstoff, Polyalkylenglykol in steigenden Mengen zugesetzt, und die Viskosität sowie das Druckverhalten bestimmt. Zur Beurteilung des Druckverhaltens wurde ein Volldecker 1,2x3m auf einem Mimaki TX1600 gedruckt und das Druckbild visuell beurteilt.

Die Ergebnisse sind noch keineswegs gut, aber es ist festzuhalten, dass die niedrigviskose Tinte nicht läuft. Mit steigender Viskosität verbessert sich das Druckergebnis, ab 5mPas wird der Druck wieder schlechter. Trotzdem treten in jedem Fall Probleme beim Druck auf. Die Streifen erscheinen dabei niemals in der Mitte einer Passage, sondern nur an den Umkehrpunkten des Druckkopfes. Partikel und zu hohe Viskosität sind als möglicher Grund auszuschließen, da auch niedrige Viskositäten sehr schnell zu Ausfällen führen. Ein weiterer Faktor muss somit Ursache für die Blockierung des Tintenflusses sein. Dies könnte die Oberflächenspannung sein oder ein anderer, bisher nicht erfasster Parameter. Um diese Ergebnisse interpretieren zu können, muss auf die Funktion des Piezokopfes näher eingegangen werden.

3.1.1 Erklärung der Ergebnisse

Bei einem Piezodruckkopf handelt es sich um ein offenes Saug-Drucksystem. Durch die Verformung des Piezokristalls entsteht eine Druckwelle. Diese Druckwelle überwindet den viskositätsbedingten Druckverlust an der Düse und die Oberflächenspannungskräfte am Meniskus, so dass sich ein Tropfen ausbilden kann. Der Druckstoß ist weiterhin stark genug, um den sich bildenden Tropfen auf das Gewebe zu schießen. Niedrige Viskosität und geringe Oberflächenspannung müssten diesen Vorgang also erleichtern. Das Experiment zeigt jedoch, dass sehr niedrigviskose Tinten nicht lauffähig sind. Um dies zu erklären, muss das Gesamtsystem betrachtet werden. Es ist ein an zwei Seiten offenes System, und die Tinte könnte deshalb auch ins Leitungssystem zurück fließen, statt durch die enge Düse geschossen zu werden. Die dem Fließvorgang entgegenwirkende Kraft ist die Viskosität der Tinte. Eine Mindestviskosität ist also deshalb erforderlich, damit die Tinte nicht wieder zurückfließen kann. Wird die Viskosität dagegen zu hoch eingestellt, so reichen die vom Kristall aufgebrachten Saugkräfte nicht mehr aus, die Tinte anzusaugen. Die Tinte ist deshalb im Piezo-Drucker ein funktionaler Bestandteil des Gesamtsystemes. Dabei ist noch ein weiterer Faktor zu berücksichtigen. Durch den Saugvorgang beim Nachfüllen des Tintentankes entsteht ein Unterdruck. Befinden sich gelöste Gase in der Tinte, so kommt es zur Ausbildung von Gasbläschen in den Leitungen, die zu einer Unterbrechung des Tintenflusses führen können. Aus diesem Grunde sollten die Tinten vor Gebrauch, wie auch in der Flüssigchromatographie üblich, durch eine Ultraschallbehandlung entlüftet werden. Mit dieser Vorbehandlung lassen sich bei richtig eingestellter Viskosität Tinten herstellen, die einen Decker von 1,2x3m ohne Probleme drucken, wie Versuchsergebnisse eindeutig zeigen.

3.2 Einfluss der Oberflächenspannung auf die Druckqualität

In der Literatur (13, 14) ist beschrieben, dass die Oberflächenspannung auf die Tropfenbildung von erheblichem Einfluss ist. Die Oberflächenspannungen schwanken in einem Bereich von 21mN/m bis 48mN/m. Aus diesen Werten ergeben sich keine Hinweise, ob zum Beispiel besonders hohe oder besonders niedrige Oberflächenspannungen für die Druckfähigkeit erforderlich sind. Um diesen Zusammenhang zu klären, wurde die Modelltinte mit 2%-Reaktivschwarz steigende Mengen eines nichtionischen verzweigtkettigen Tensides zugesetzt.
Versuchsergebnisse zeigen:
Bis zu einem Bereich von 1% Tensidzusatz sind, obwohl die Oberflächenspannung deutlich herabgesenkt wurde, keine positiven Effekte auf das Druckverhalten zu erkennen. Ab 5% lässt sich der Balken einwandfrei ausdrucken, bei 10%igem Tensidzusatz kann ein Volldecker streifenfrei gedruckt werden. Da Tenside bereits in niedrigen Konzentrationen die statische Oberflächenspannung erheblich senken, kann die statisch gemessene Oberflächenspannung nicht für das Druckverhalten entscheidend sein. Die große Streuung der Oberflächenspannung bei kommerziellen, lauffähigen Tinten bestätigt dieses Ergebnis. Tinten können sich am Drucker einwandfrei verhalten, unabhängig davon, ob die Oberflächenspannung auf 21mN/m oder 48mN/m eingestellt ist. Bei einer Einsatzkonzentration von 10% Tensid wird hier ein streifenfreies Druckergebnis erzielt. Die Viskosität dieser Tinte liegt exakt in dem Bereich, in dem auch Tinten mit Polyalkylenglykol Zusätzen einwandfreie Druckresultate liefern. Aus diesen Ergebnissen kann der Schluss gezogen werden, dass bei diesen Tensidzusätzen die Viskosität der entscheidende Faktor ist und nicht die Veränderung der Oberflächenspannung. Da die Ausbildung von Satellitentropfen beim Tintenausstoß mit sinkender Oberflächenspannung energetisch günstiger wird, könnte beim Tintenstrahldruck eine höhere Oberflächenspannung sogar von Vorteil sein.

3.3 Einfluss der Leitfähigkeit auf das Druckverhalten von Tinten

Um den Einfluss von Salzen auf die Druckfähigkeit der Tinten zu untersuchen, wurde eine lauffähige Modelltinte auf Basis von 2% Reaktivschwarz und 10% Polyalkylenglykol mit steigenden Mengen Kochsalz versetzt und das Druckverhalten bestimmt.
Aus den Ergebnissen ist zu entnehmen, dass sich Salzgehalte im Bereich von 1-1,5% bereits negativ auf die Druckfähigkeit der Tinten auswirken. Dies bedeutet, dass bei der Farbstoffherstellung und Formulierung die anorganischen Bestandteile zu minimieren sind, was in der Regel mittels Umkehrosmose erfolgt.

3.4 Praxistest für Tintenformulierungen

Auch wenn die physikalischen und chemischen Daten stimmen, ist der praktische Test der Lauffähigkeit am Drucker selbst das alles entscheidende Kriterium. Zu diesem Zwecke werden mit den Tintenformulierungen auf den derzeit am Markt erhältlichen Druckern umfangreiche Testserien gefahren. Fehler in der Tintenformulierung zeigen sich oft erst nach vielen gedruckten Metern und so ist das Drucken und die Auswertung der Farbkonstanz von großen Deckern ein wichtiges Qualitätskriterium. Im Unterschied zum traditionellen Siebdruck, bleiben die Tinten in den filigranen Leitungen und Systemen des Druckkopfes über Wochen und Monate. Lagerstabilität, Korrosionsschutz, Sicherheit vor Ausfällungen und Verkeimung müssen getestet werden. Die Tinte hat an der 20µm großen Öffnung ständig Luftkontakt und muss deshalb gegen Austrocknen geschützt werden, da sonst nach längerer Druckpause die Düsen verstopfen. Erst wenn diese Testreihen erfolgreich verlaufen, kann man davon ausgehen, dass Inkjet-Drucker und Tinte eine funktionierende Einheit bilden und damit in der industriellen Praxis einsetzbar sind.

4. Zusammenfassung

Mit dem Ink-jet Drucker steht dem Textildrucker eine neue Druckmaschine zur Verfügung. Die Chemie und Verfahrenstechnik muss an die neue Technologie angepasst werden. Da die Tinten fast reine Farbstofflösungen sind, werden die notwendigen Prozesschemikalien durch eine Imprägnierung vorab auf die Ware gebracht. Die Auswahl der Chemikalien ist grundsätzlich durch die Chemie der Farbstoffe vorgegeben. Als Verdickungsmittel konnten mit niederviskosen Alginaten, aber auch mit synthetischen Verdickern, gute Resultate erzielt werden. Harnstoffzusätze sind zur Verbesserung der Farbtiefe, insbesondere bei Türkis, vorteilhaft. Wegen Vergilbungsgefahr bei der Lagerung wurde auf Zusätze von Nitrobenzolsulfonat verzichtet. Mit den derzeitigen Drucksystemen werden etwa 20g Tinte pro Quadratmeter gedruckt. Dadurch ist die Farbtiefe im digitalen Druck begrenzt. Ätz- und Reserveeffekte auf sattem Grund können deshalb nach derzeitigem Stand der Technik mit DOD-Druckern nicht nachgestellt werden. Bei den Tinten ist die Reinheit der Farbstoffe eine entscheidende Voraussetzung. Salze und gelöste Gase führen zu Ausfällen des Druckkopfes und sind deshalb zu vermeiden. Die Viskosität der Tinte ist mit 3-5mPas sehr niedrig, jedoch entscheidend für die Funktion des Systems. Demgegenüber scheint die Oberflächenspannung von untergeordneter Bedeutung zu sein. Die Tinte ist ein sorgfältig abgestimmter funktionaler Bestandteil des Druckers, deshalb können endgültige Aussagen über die zuverlässige Lauffähigkeit einer neu formulierten Tinte nur durch Testreihen am jeweils aktuellen Tintenstrahldrucker ermittelt werden. Die Abstimmung der Tinten auf das jeweilige Drucksystem ist auf Grund der aufgezeigten komplexen Einflussfaktoren eine Herausforderung an die Produzenten und stellt sich mit jeder Modifikation von Geometrie und Druckgeschwindigkeit von neuem.


Danksagung
Wir danken der Reinhold-Beitlich-Stiftung für die finanzielle Förderung der Forschungsarbeiten auf dem Gebiet des digitalen Textildruckes an der Fachhochschule Reutlingen. Ohne die Unterstützung wären diese wissenschaftlichen Arbeiten nicht möglich gewesen.

Diese Veröffentlichung von Prof. Dr. G. Schulz erschien in "Melliand Textilberichte 3/2002"

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Gerhard Schulz
Institut für Angewandte Forschung (IAF)
der FH Reutlingen
Alteburgstr. 150
72762 Reutlingen
Tel: 07121/271-485
E-Mail: gerhard.schulz@fh-reutlingen.de

Literaturverzeichnis

1. S. O. Aston, J. R. Provost, H. Masselink
Jet printing with reactive dyes
JSDC 109 (1009), 147-152
2. J. Provost
Printing on Textiles with the Stork Trucolor Jet printer - pre-treatment technology -
Firmenschrift Zeneca Specialities
3. J. R. Provost
Bedrucken von Cellulose mit Reaktivfarbstoffen
MTB 76 (1995), 440-444
4. J. Weller
Der schablonenfreie Druck mit einem Tintenstrahldrucker auf Flachgewebe
Diplomarbeit FH Reutlingen 1992
5. J. Weller
Der schablonenfreie Druck mit einem Tintenstrahldrucker auf Flachgewebe
tpi 48 (1993), 800-801
6. T.L Dawson
Jet printing
Rev. Prog. Coloration 22 (1992), 22-31
7. T. L. Dawson
Ink-jet printing of textiles under the microscope
JSDC 116 (2000), 52-59
8. R. J. M. Kool
Die Jetprint Technologie
Möglichkeiten und Aussichten für den Textildruck
Textilveredlung 30 (1995), 72-78
9. IT Strategies Inc.
digital printing: Prelude to the Revolution
Bobbin (1997), 30-38
10. M. Hanley
Digital Printing of Textiles, The Unexpected Reality
I.T. Strategies September 1998
11. T. Ross
Digital Printing of Textiles Develops
ATI (1997), 64-65
12. A. Böhringer
Digitaler Textildruck
ITB 2/2000, 10-22
13. P. Ruiz, Y. Horn
The Future Market for Digital Printing on Textiles
Fachhochschule Reutlingen; GTM Major Projekt 1999
14. M. Gerwin
Erstellung einer Modekollektion unter Anwendung von Inkjet Drucken
Diplomarbeit FH Reutlingen (2000)
Modenschau am 15.06.2000, P&K Reutlingen
15. B. Siegel, K. Siemensmeyer, M. Dorer
Tinten für den digitalen Textildruck
MTB 79 (1998), 867-865
16. K. Siemensmeyer, B. Siegel, S. Ervine, J. Bullock
MTB 80 (1999), 297-299
17. Hue P. Le
Progress and Trends in Ink-jet Printing Technology
Journal of Imaging Science and Technology 42 (1992)
http://207.199.130.150/resources/leinkjet/part2.cfm vom 3. 8. 2001
http://207.199.130.150/resources/leinkjet/part3.cfm vom 3. 8. 2001

Rita Maier | idw

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Neues interdisziplinäres Zentrum für Physik und Medizin in Erlangen
25.07.2017 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

nachricht Entzündungshemmende Birkeninhaltsstoffe nachhaltig nutzen
03.07.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie