Alle Neuigkeiten

Materialwissenschaften

Clean Sky 2 »MFFD«: Bahn frei für Roboter

Schweißen thermoplastischer Flugzeugrumpfstrukturen. Erfolgreiches »MFFD«-Stakeholder-Event in Stade mit wegweisenden Ergebnissen für die automatisierte Montage thermoplastischer Flugzeugrumpfstrukturen. Am 28. November 2023 fand ein Stakeholder-Event mit etwa 100 Teilnehmenden im Kontext des »Multi Functional Fuselage Demonstrator« (»MFFD«) am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM im Forschungszentrum CFK NORD in Stade statt. Unter Beteiligung der europäischen Projektpartner wurde ein umfassender Überblick zum aktuellen Status des Demonstrators geboten. Besonderes Augenmerk lag dabei auf dem fortschrittlichen Montageprozess mittels thermoplastischer Schweißverfahren sowie der Vorstellung der…

Energie & Elektrotechnik

Umstellung eines Hüttenwerks auf klimaneutrale Stahlproduktion

Cleantech für die Schwerindustrie… Die Produktion von Stahl verursacht einen erheblichen Kohlendioxid-Ausstoß. Um die Stahlproduktion zu dekarbonisieren, arbeiten Fraunhofer-Forschende, die TS ELINO GmbH und die Salzgitter AG an der Umstellung eines bestehenden Hüttenwerks auf eine klimaneutrale Produktionsweise. Dabei soll Stahl durch die Direktreduktion von Eisenerz mit Wasserstoff hergestellt werden – klimaschädlicher Koks als Reduktionsmittel wird vollständig ersetzt. Der benötigte Wasserstoff wird über Elektrolyseverfahren mit Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt. Insgesamt könnten die Kohlendioxid-Emissionen dadurch um bis zu 97 Prozent sinken….

Energie & Elektrotechnik

Sichere Nutzung von Laptop und Co. in Flugzeugen

Die Zahl der Vorkommnisse mit beschädigten elektronischen Geräten an Bord von Flugzeugen hat in den vergangenen Jahren zugenommen. Auslöser sind meist Lithium-Ionen-Batterien, die sich in Laptops und anderen tragbaren elektronischen Geräten befinden. Im Projekt LOKI-PED bewerten das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, und das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP gemeinsam mit Airbus die mit Lithium-Ionen-Akkus verbundenen Risiken von Feuer und Rauch im Cockpit und in der Kabine. Ziel ist es, den Einsatz der portablen Geräte an Bord sicherer zu gestalten. Ein…

Energie & Elektrotechnik

Mit Superkristallen mehr Sonnenenergie ernten

Ein Baustein für die Energiewende ist Wasserstoff. Um ihn mithilfe von Solarenergie zu gewinnen, haben LMU-Forscher neue Hochleistungs-Nanostrukturen entwickelt. Das Material hält einen Weltrekord bezüglich grüner Wasserstoff-Produktion mit Sonnenlicht. Wenn Emiliano Cortés auf die Jagd nach Sonnenlicht geht, nutzt er keine gigantischen Spiegel oder weitläufige Solarparks. Ganz im Gegenteil: Der Professor für Experimentalphysik und Energiekonversion an der LMU taucht in den Nanokosmos ab. „Wo die energiereichen Teilchen des Sonnenlichts, die Photonen, auf atomare Strukturen treffen, beginnt unsere Forschung“, sagt Cortés….

Biowissenschaften Chemie

Vorbild Miesmuschel: Druckbarer Klebstoff für Gewebe und Knochen

Hüftimplantate aus Titan halten nicht ewig. Sie lockern sich früher oder später und verlieren ihren Halt im Knochen, da sich dieser mit der Zeit zurückbildet. Forschende am Fraunhofer IAP haben gemeinsam mit dem Fraunhofer IGB und dem Fraunhofer CMI einen Gewebekleber entwickelt, mit dem sich der frühzeitige Austausch von Prothesen künftig vermeiden lässt. Auf die Titanoberfläche des Implantats aufgebracht, stellt das biomimetische, antimikrobielle Material die Verbindung zum Knochen her – es haftet selbstständig an. Der Clou: Der Gewebekleber, der die…

Energie & Elektrotechnik

Drohnen schützen Windräder vor Vereisung

Feuchte Kälte ist der Feind der Windkraft. Wenn die Rotorblätter eine Eisschicht ansetzen, kann dies zu Unwuchten bei der Rotation und damit zu erhöhtem Verschleiß führen. Die Anlagen müssen dann oft für mehrere Tage abgeschaltet werden. Die gestoppte Stromerzeugung bedeutet für die Anlagenbetreiber massive Verluste. Einem Fraunhofer-Team ist es jetzt erstmals gelungen, Rotorblätter durch den Einsatz von Drohnen vor Vereisung zu schützen. Die neue Technik haben Expertinnen und Experten vom Fraunhofer IFAM und vom Fraunhofer IPA gemeinsam im Projekt »TURBO…

Biowissenschaften Chemie

ROP-Signalweg: Ursprung an der Schwelle zur Mehrzelligkeit

Pflanzen regulieren ihre Entwicklung mit einer besonderen Gruppe molekularer Akteure. ROP-Proteine, eine Gruppe pflanzenspezifischer Proteine, steuern die Bildung von Pflanzengewebe. Hugh Mulvey und Liam Dolan vom GMI zeigen nun, dass sich ROP-Proteine am Übergang zwischen einzelligem und mehrzelligem Pflanzenleben entwickelten. Die Ergebnisse werden am 30. November im Fachmagazin Current Biology veröffentlicht. Da Pflanzen nicht mobil sind, haben sie einen ganz anderen Lebensstil als wir. Um zu wachsen und sich zu entwickeln, benötigen Pflanzen eine Bandbreite von molekularen Akteuren und Signalen,…

Agrar- Forstwissenschaften

Die Abwechslung macht’s

Wo und wie können abwechslungsreiche, landwirtschaftliche Anbaupraktiken profitabel eingesetzt werden, um die Produktion und gleichzeitig die Biodiversität zu steigern? Das haben Forschende der Universität Bonn in einer Studie untersucht, die nun in „Communications Earth & Environment“ erschienen ist. Die Landwirtschaft wird, wie andere Wirtschaftszweige auch, vom Profit getrieben. Einfache Anbausysteme wie Monokulturen haben sich daher durchgesetzt, weil sie größere Gewinne versprechen. Dabei sind sie anfälliger für Krankheiten und Parasiten, die unter anderem einen Totalausfall der Ernte verursachen können. Abwechslungsreiche Anbaupraktiken…

Biowissenschaften Chemie

Hemmende Signale in Neuronen des Sehsystems schützen vor Reizüberflutung

Freiburger Neurowissenschaftler*innen identifizieren Signale im Gehirn von Zebrafischlarven, die die Aktivität von Nervenzellen während der Eigenbewegung hemmen Die unterdrückenden Signale treten in einer Hirnregion auf, in der vor allem vom Auge kommende Sehinformationen verarbeitet werden Mechanismen dieser Art können erklären, warum die Sehumgebung trotz eigener Augen- und Körperbewegung stabil wahrgenommen wird Wenn die Augen von einem Punkt zum anderen springen, gleitet das Bild der Umgebung in kürzester Zeit über die Netzhaut des Auges und löst eine Welle neuronaler Aktivität aus….

Biowissenschaften Chemie

Emulsionströpfchen kontrolliert stabilisieren und aufbrechen

Gemeinsam mit Forschenden aus Göteborg, Edinburgh, Zürich und Osaka entwickelten Physiker der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ein Konzept, um die Stabilität von Öltröpfchen in Emulsionen gezielt zu steuern. Dabei setzen sie Mikrogelpartikel ein, die bei Raumtemperatur eine Öl-in-Wasser-Emulsion stabilisieren, aber das eingekapselte Öl freisetzen, wenn es erhitzt wird. Die in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht Arbeit umfasst eine systematische Studie zum fundamentalen Mechanismus dieser kontrollierten Stabilisierung und gezielten Aufbrechen von Emulsionströpfchen. Physik: Veröffentlichung in Nature Communications Öl und Wasser sind von…

Physik Astronomie

Wasseraufbereitung in Zeiten des Klimawandels

…mehr Physik beim Umweltschutz. Frischwasser gehört zu den wertvollsten Ressourcen auf unserer Erde. Nur etwa drei Prozent des weltweit verfügbaren Wassers ist Süßwasser. Immer extremer werdende Wetterverhältnisse wie Hitze und Dürren zeigen, dass es ein kostbares Gut ist. Gleichzeitig steigt der Bedarf für Frischwasser seitens der Wirtschaft und der Industrie. Denn für die Herstellung von Lebensmitteln wird enorm viel Wasser benötigt, das dann als Ab- bzw. Prozesswasser aufwändig – meist chemisch und kostspielig – gereinigt werden muss. Forscherinnen und Forscher…

Medizintechnik

Nicht-invasive Vagusnervstimulation

…zur Behandlung von körperlichen Symptomen bei Depression. Der Vagusnerv spielt eine zentrale Rolle bei der Kommunikation zwischen den Organsystemen des Körpers und dem Gehirn zur Steuerung des Verhaltens. In einer gemeinsamen Studie des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und des Universitätsklinikums Tübingen soll nun die Anwendung einer nicht-invasiven transkutanen Stimulation des Vagusnervs (tVNS) zur Behandlung von körperlichen Symptomen bei Depressionen untersucht werden. In einer früheren Studie der Universitätsklinika Bonn und Tübingen zeigte sich die tVNS bereits wirksam, um die Kopplung von Signalen…

Biowissenschaften Chemie

Eine Impfung gegen kranke Äcker

Ackerböden beherbergen oft viele Krankheitserreger, die Pflanzen befallen und Erträge mindern. Ein Schweizer Forschungsteam hat nun gezeigt, dass eine Impfung des Bodens mit Mykorrhiza-Pilzen helfen kann, den Ertrag ohne zusätzliche Düngung und Pflanzenschutzmittel zu halten oder gar zu verbessern. In einem gross angelegten Freilandversuch konnte die Ernte um bis zu 40 Prozent gesteigert werden. Intensiver Einsatz von Dünger und Pflanzenschutzmitteln auf unseren Äckern verringert die Bio-diversität und belastet die Umwelt. Daher besteht ein grosses Interesse an nachhaltigen Möglich-keiten zur Ertragssicherung…

Ökologie Umwelt- Naturschutz

Aus Holzabfällen ressourcenschonende Batterien herstellen

Batterien sind entscheidend für den Wandel in Mobilität und Energieversorgung. Der meist verbaute Batterietyp in Elektroautos sind bislang Lithium-Ionen-Batterien, doch stellt hier unter anderem die Rohstoffverfügbarkeit eine große Herausforderung dar. Forschende der Hochschule Aalen unter Leitung von Prof. Dr. Volker Knoblauch verfolgen jetzt eine alternative Strategie und setzen auf Natrium-Ionen-Batterien. Hierbei sollen Holzabfälle als Ausgangsmaterial für Batteriebestandteile verwendet werden. Für das neue Projekt, das Anfang 2024 startet, erhält die Hochschule Aalen rund eine Million Euro Förderung von der Carl-Zeiss-Stiftung. In…

Physik Astronomie

Wasser und Strom

Ladungseffekte können fließende Tropfen beeinflussen. Über Oberflächen rutschende Tropfen sind für viele Anwendungen relevant. Die Bewegung der Tropfen wird nicht zuletzt durch die mechanischen Eigenschaften der Oberfläche bestimmt. Ein Team um Hans-Jürgen Butt am Max-Planck-Institut für Polymerforschung hat nun herausgefunden, dass auch elektrische Ladungen die Bewegung maßgeblich beeinflussen. Dies könnte Zukunft dabei helfen, Prozesse, bei denen Tropfen beteiligt sind, zu optimieren. Vom präzisen Tintenstrahldruck bis zur klaren Sicht durch Brillengläser – der Einfluss von Tropfen und ihrer Bewegung prägt zahlreiche…

Informationstechnologie

Drohne mit Ohren

Hilfe für Verschüttete in Katastrophengebieten. Nach einer Katastrophe zählt jede Minute. Bei der Suche nach Überlebenden werden oftmals unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) eingesetzt, die in schwer zugänglichen Gebieten ein erstes Lagebild liefern und helfen, Opfer aufzuspüren – sofern diese sichtbar sind. Forschende am Fraunhofer FKIE wollen mit einer neuen Technologie eine Lücke im Katastrophenschutz schließen: Mit Mikrofon-Arrays ausgestattete Drohnen sollen künftig die Hilfeschreie und akustische Signale Hilfesuchender aus der Luft gezielt orten und Bergungskräften die Standortdaten der Verletzten liefern. Das erhöht…

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