Ein magnetischer Käfig hält die mehr als 100 Millionen Grad Celsius heißen Plasmen in Kernfusionsanlagen auf Abstand zur Gefäßwand, damit diese nicht schmilzt. Jetzt haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) ein Verfahren gefunden, den Abstand deutlich zu verringern. Das könnte den Bau kleinerer und günstigerer Fusionsreaktoren zur Energieerzeugung ermöglichen. Die Arbeit wurde im Journal „Physical Review Letters“ veröffentlicht. Der am weitesten fortgeschrittene Weg zur Energiegewinnung in einem Fusionskraftwerk führt über den internationalen Experimentalreaktor ITER, der gerade in Südfrankreich gebaut…
Wie zuverlässig treibt 5G-Technologie die industrielle Automatisierung voran? Der neue 5G-Funkstandard soll mittels Echtzeitkommunikation die Digitalisierung vorantreiben. Doch wie zuverlässig und stabil ist die Technologie in konkreten Anwendungsfällen rund um das Automatisieren der industriellen Produktion und Precision Farming? Hierzu forscht Professor Dr. Hans Schotten, Leiter des Forschungsvorhabens „5G Kaiserslautern“ und des Lehrstuhls für Funkkommunikation und Navigation an der RPTU Kaiserslautern-Landau. Auf der Hannover Messe geben er und seine Arbeitsgruppe vom 17. Mai bis 21. April am Stand von „5G Kaiserslautern“…
Leichter, flexibler und anpassbar – Innovationsplattform Solar TAP entwickelt innovative Lösungen für Photovoltaik-Anwendungen. Ziel ist es, bereits genutzte Flächen in Landwirtschaft, Gebäudesektor und Verkehr zusätzlich für den Ausbau der Solarenergie mit Solarzellen aus dem Drucker nutzbar zu machen. Erneuerbare Energien sind essenziell für ein Gelingen der Energiewende und die angestrebte Unabhängigkeit vom Import fossiler Energieträger. Deren Ausbau muss daher zügig und massiv vorangetrieben werden. Eine wichtige Säule hierfür ist die Photovoltaik (PV) – die Energie aus Sonne: Sie hat unter…
Um magnetischen Materialien ihre Geheimnisse zu entlocken, bedarf es der passenden Beleuchtung. Durch den magnetischen Röntgenzirkulardichroismus ist es möglich die magnetische Ordnung in Nanostrukturen zu entschlüsseln und dabei unterschiedlichen Schichten oder einzelnen chemischen Elementen zuzuordnen. Forschenden am Max-Born-Institut in Berlin ist es gelungen, diese einzigartige Messmethode im weichen Röntgenbereich in einem Laserlabor zu realisieren. Dadurch können erstmals viele technologisch relevante Fragestellungen auch außerhalb von Großforschungsanlagen untersucht werden. Magnetische Nanostrukturen sind seit langem Teil unseres Alltages, z.B. in Form von schnellen…
Flugzeuge sparsamer zu machen, ist eines der wichtigsten Ziele der Luftfahrtindustrie. Lufthansa Technik nutzt dafür die von Haifischhaut inspirierte Technologie AeroSHARK, die den Reibungswiderstand und damit auch Emissionen deutlich senkt. Für die optimale Anbringung sind Strömungssimulationen unter Berücksichtigung der tatsächlichen Tragflächenform während des Fluges nötig. Diese zu vermessen, ist eine besondere Herausforderung – und eine Spezialität des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB. Dies wurde bei einem erfolgreichem Messflug der Lufthansa Technik gezeigt. Eine der Aufgaben von Luftfahrtingenieur*innen ist…
Entwicklung verschiedener Muskelzelltypen beruht auf Duplikation & Diversifikation von Genen. Tiere bestehen in der Regel aus hunderten von Zelltypen – doch wie sich diese zelluläre Komplexität im Lauf der Evolution entwickelt hat, ist nach wie vor nicht geklärt. Genau dieser Frage hat sich ein Forschungsteam rund um den Entwicklungsbiologen Ulrich Technau von der Universität Wien angenommen. Die Ergebnisse seiner Studie wurden aktuell im renommierten Fachjournal Nature Communications veröffentlicht. Dabei fanden die Forscher*innen heraus, dass verschiedene Muskelzelltypen in der Seeanemone durch…
Human Frontier Science Program fördert in Göttingen koordiniertes Forschungsprojekt. Die ersten Gehirne im Tierreich stellten einen entscheidenden Schritt in der Evolution dar. Tiere konnten nun Informationen aus der Umgebung verarbeiten, Möglichkeiten ebenso wie Gefahren erkennen. Aber wie bildeten sich die ersten Gehirne aus und welche Form hatten sie? Prof. Dr. Fred Wolf von der Universität Göttingen und vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation sowie Pawel Burkhardt vom Michael Sars Centre der Universität Bergen, Norwegen, erhalten eine Förderung des Human Frontier…
Biosensoren werden für eine schnelle und zuverlässige Erkennung von Drogen sowie Infektionen und Erkrankungen immer wichtiger. Im Einsatz etwa bei der Polizei oder im Gesundheitsbereich ist vor allem eine präzise und praktikable Anwendung entscheidend. Im Rahmen einer Studie am Institut für Physik der Universität der Bundeswehr München wurde ein Biosensor zur Erkennung von Metamphetamin (Crystal Meth) und Cortisol entwickelt, der äußerst konzentrationsgenau messen kann. Im nächsten Schritt ist die Entwicklung eines Demonstrators geplant. Zahnschäden, Hirnblutungen und Schlaganfälle – Metamphetamin, auch…
Das Verbundprojekt GeNIUS bereitet die Vermittlung von digitalen Kompetenzen im naturwissenschaftlichen Schulunterricht vor – Gemeinschaftsprojekt der Universität Konstanz und der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau. Die Digitalisierung des Schulunterrichts bedeutet nicht nur, dass digitale Geräte in den Klassenzimmern ankommen. Es bedeutet vor allem, dass Schüler*innen digitale Arbeitsweisen lernen. Wichtige Stichwörter sind „Computational Thinking“ und „Digital Literacy“, also die Kompetenzen, die Arbeitsweise von Computern zu verstehen, sich sicher in einer Informationsgesellschaft zu bewegen und verantwortungsvoll mit Daten umzugehen. Wie aber muss der…
Wenn die Dauerfrost-Böden auftauen, droht der Arktis eine massive Belastung mit Industrie-Altlasten und Schadstoffen. In den gefrorenen Böden der Arktis lauert eine bisher unterschätzte Gefahr. Wenn der Untergrund durch den Klimawandel auftaut und instabil wird, kann das zum Zusammenbruch von Industrie-Anlagen und damit zu einer verstärkten Freisetzung von Schadstoffen führen. Zudem können sich dann auch bestehende Kontaminationen leichter in den Ökosystemen ausbreiten. Wie groß dieses Problem werden könnte, hat ein Team um Moritz Langer und Guido Grosse vom Alfred-Wegener-Institut (AWI)…
… zur Erforschung des Jupiters und seiner Monde ins Weltall. Mit ihrer Mission JUICE startet die Europäische Weltraumorganisation (ESA) am 13. April zur Erkundung des Jupiters und seiner Monde. Mit an Bord der Raumsonde ist das Messinstrument GALA. Mit Hilfe von Laserpulsen soll es die Oberfläche des erdähnlichen Mondes Ganymed vermessen. Entwickelt wurde das Instrument von Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena gemeinsam mit der Firma HENSOLDT Optronics. GALA wird das erste »Deep-Space-Laseraltimeter« sein, das…
Photonische Zeitkristalle, deren Eigenschaften sich periodisch ändern, versprechen wesentliche Fortschritte in Mikrowellentechnik, Optik und Photonik. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben nun zusammen mit Partnern an der Aalto University und der Stanford University erstmals einen zweidimensionalen photonischen Zeitkristall hergestellt und wichtige Anwendungen demonstriert. Ihr Ansatz vereinfacht die Herstellung photonischer Zeitkristalle und kann die Effizienz künftiger Kommunikationssysteme verbessern. Die Forschenden berichten in Science Advances. (DOI: 10.1126/sciadv.adg7541) Zeitkristalle gehören im weitesten Sinne zu den sogenannten Metamaterialien, die künstlich hergestellt sind…
… für Lithium-Ionen-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien (LIB) sind unverzichtbare Schlüsselkomponenten für die Elektromobilität und das Gelingen der Energiewende. Sie bieten eine hoheEnergiedichte und hohe Zyklenfestigkeit. Acht Partner aus Industrie und Wissenschaft entwickeln im Förderprojekt „revoLect“ (Förderkennzeichen: 03ETE041) Technologien und Komponenten, um ressourcenschonende und effizientere LIBs produzieren zu können. Das Projekt verfolgt zwei wesentliche Innovationen: der Ersatz der üblichen Metallfolien durch eine metallisierte Gewebestruktur als Stromsammler und der Einsatz von Silizium als Anodenmaterial. Batterien sind eine der Schlüsselkomponenten für den Erfolg der globalen…
Autonome, sich selbststeuernde Produktionssysteme haben ein großes Potenzial bei der Transformation zur Nachhaltigkeit. Das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST zeigt auf der Hannover Messe 2023 innovative Lösungen für eine Echtzeit-Datenerfassung direkt im laufenden Prozess. Durch die Entwicklung von integrierten und verschleißfesten Dünnschichtsensoren können Kenngrößen wie Kraft, Temperatur oder Verschleiß in der Nähe von hochbelasteten Umformzonen erfasst werden. Damit kann der Herstellungsprozess hochwertiger Kaltschmiedeteile überwacht und unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten optimiert werden. Prozessverständnis und Prozesssicherheit werden erhöht. Ein Beispiel…
In einem gerade begonnenen Großexperiment auf Helgoland erforscht ein 30-köpfiges Team von Forschenden, inwieweit der Ozean dabei unterstützen kann, Treibhausgasemissionen auf Netto-Null zu reduzieren. In Mesokosmen, frei schwimmenden, abgeschlossenen Versuchsanlagen, untersucht die Gruppe, ob der Ozean durch eine gezielte Zugabe von Löschkalk mehr Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre aufnehmen kann und welchen Einfluss dies auf planktische Lebensgemeinschaften im Meer hat. Das Experiment findet im Rahmen des Verbundprojekts RETAKE der Forschungsmission „Marine Kohlenstoffspeicher als Weg zur Dekarbonisierung“ (CDRmare) der Deutschen Allianz…
Forschungsprojekt zeigt Chancen von Augmented Reality in der Industrie auf. Mit erweiterter Realität Entwicklung, Montage und Service verbessern: Das Fraunhofer IEM, der Landmaschinenhersteller Claas und der Lüftungstechnik-Spezialist Westaflex haben Pilotanwendungen für die Technologie Augmented Reality entwickelt. Gemeinsam forschten und entwickelten sie dafür zwei Jahre im it’s OWL-Projekt EMERGE. Auch andere Unternehmen profitieren von den Projektergebnissen und können nun selbst im Bereich AR aktiv werden. Augmented Reality (AR) projiziert digitale Inhalte in reale Umgebungen. Mit den zusätzlichen Informationen lassen sich z.B….
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