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Die Exploration des Mars kann am besten gelingen, wenn Roboter mit unterschiedlichen Fähigkeiten zusammenarbeiten – am besten autonom. Wichtige Voraussetzungen dafür werden im Rahmen des Projekts „VaMEx-3“ geschaffen, an dem drei Arbeitsgruppen der Universität Bremen maßgeblich beteiligt sind. Die Oberfläche des Mars stellt eine Herausforderung für die Wissenschaft dar: Interessanteste Entdeckungen werden vor allem an denjenigen Stellen vermutet, die aufgrund des steinigen und zerklüfteten Terrains am schwersten zugänglich sind. Um sie untersuchen zu können, müssen Roboter mit unterschiedlichen Fähigkeiten kooperieren:…

Klassische Konzepte der produzierenden Industrie stoßen zunehmend an ihre Grenzen. Ursache ist häufig die Kombination von aktuellen Herausforderungen wie volatile Märkte, Lieferkrisen und steigende Energiepreise. Forschende der Fraunhofer-Gesellschaft haben eine neuartige Produktionsarchitektur entwickelt, die diese Herausforderung adressiert. Sie ersetzt unflexible Abläufe durch eine Modularisierung der gesamten Produktion. In einer neu entwickelten Produktionssprache werden Aufträge formuliert, die dann durch Maschinen oder Roboter autonom bearbeitet werden. Hersteller sind dadurch in der Lage, die Abläufe in der Fabrikhalle flexibel an ihre Zielvorgaben anzupassen….

Die Produktion eines Automobils ist energie- und ressourcenintensiv. Mit einer höheren Laufleistung der Fahrzeuge könnte der kontinuierliche Energiebedarf in der Produktion deutlich gesenkt und der Abbau an Bodenschätzen signifikant reduziert werden. Hier setzt das Forschungsprojekt »KOSEL« an, für das sich das Fraunhofer IWU mit Partnern zusammengeschlossen hat: Fahrzeugkomponenten, die über eine lange Lebensdauer verfügen, können über mehrere Fahrzeuglebenszyklen hinweg verwendet werden und müssen somit nicht neu produziert werden. Dafür hat das Projektteam einen kreislaufgerechten Open-Source-Baukasten entwickelt, der besonders langlebige und…

Kraftsensitiv, dynamisch, energieeffizient und variabel einsetzbar – durch diese Attribute zeichnet sich ein neuartiger Roboter-Greifer des Fraunhofer IEM aus. Er kann fragile Objekte von einem Produktionsschritt zum nächsten transportieren, ohne sie zu beschädigen. Der Greifer eignet sich daher insbesondere für die Lebensmittelindustrie, wo das schonende Handling empfindlicher Waren hilft, Ausschuss zu vermeiden. Durch den elektrischen Antrieb können Unternehmen auf kostspielige und aufwendige Pneumatik verzichten. Der Roboter-Greifer wird vom 17. bis 21. April 2023 auf der Hannover Messe am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in…

Moderner Leichtbau hilft längst im Automobilbau und in der Flugzeugindustrie, Kraftstoff und Material zu sparen und die Umwelt zu entlasten. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS haben nun einen Weg gefunden, um solche erprobten Konstruktionsprinzipien auf weitere Branchen zu übertragen. Dafür verschweißen sie mit Lasern filigrane Hohlkammerstrukturen mit Deckblechen zu leichten Sandwichplatten. Diese Metallstrukturen lassen sich besonders effizient im Rolle-zu-Rolle-Verfahren des Fraunhofer IWS produzieren. Die neuartige Technologie sorgt für höheres Produktionstempo und mehr Einsatzbreite von Leichtbauplatten. Dadurch eröffnen…

Team der Universität Freiburg und des Max-Planck-Instituts für Biophysik in Frankfurt a.M. findet Anisotrope Reibung Die Forschenden verwendeten für ihre Experimente eine neuartige Methode der Einzelmolekülkraftspektroskopie sowie High Performance Computing Ergebnisse sind wichtiges Puzzleteil für das Verständnis von Reibung in technischen Anwendungen und biologischen Komplexen Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Institute für Physikalische Chemie und Physik der Universität Freiburg und des Max-Planck-Instituts für Biophysik in Frankfurt a. M. hat eine neue, richtungsabhängige Reibungsart in Proteinen entdeckt, die so genannte Anisotrope Reibung….

In einer aktuellen Veröffentlichung zeigen Forschende des Exzellenzclusters PMI, wie ein Enzymkomplex in Darmzellen die Besiedlung mit Mikroorganismen reguliert. Das Mikrobiom des Darms, das heißt die Gemeinschaft von Bakterien und anderen Mikroorganismen, die im menschlichen Darm leben, wirkt sich nachweislich auf den Stoffwechsel und das Immunsystem des Menschen aus. Wie ein gesundes Mikrobiom im Zusammenspiel mit dem Wirt reguliert wird und wie sich Fehlbesiedlungen mit krankmachenden Keimen verhindern lassen, ist bisher immer noch nicht richtig verstanden. Einen wichtigen Mechanismus für…

Für eine erfolgreiche Elektrifizierung des mobilen Sektors sind leistungsfähige Batteriezellen eine entscheidende Voraussetzung. Nun haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Aachen innovative laserbasierte Technologien für die Fertigung von Lithium-Ionen-Akkus entwickelt. Diese bieten deutlich kürzere Ladezeiten und längere Lebensdauer als auf herkömmliche Art und Weise hergestellte Lithium-Ionen-Akkus. Zudem wird durch die laserbasierte Trocknung die wasserbasierte Elektrodenbeschichtung in der Fertigung deutlich energieeffizienter. Das Fraunhofer ILT stellt die zukunftsweisenden Lasertechnologien für die Batteriezellfertigung auf der Hannover Messe 2023 auf dem Fraunhofer-Stand…

Ein Meilenstein für die Ökosystemforschung: Im Veldensteiner Forst, einem der größten Waldgebiete Bayerns, sind Freizeitsport, Tourismus, Holzwirtschaft und Naturschutz dicht benachbart. Forschende der Universität Bayreuth, der LMU München und der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) arbeiten an einer künstlichen Intelligenzsoftware (KI), die in Verbindung mit High-Tech-Kameras Aufschluss über die Wechselbeziehungen zwischen den Wildtieren und den Menschen im Forst geben soll. Heimische Wildtiere sollen auf Fotos automatisch erkannt und klassifiziert werden können. Das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und…

Allein arbeitende Menschen sind besonders gefährdet, Opfer eines Arbeitsunfalls zu werden. Daher müssen sie durch Systeme geschützt werden, die Gefahren wie Stürze automatisch erkennen, Ersthelfer informieren oder Warnungen in entsprechenden Bereichen auslösen. Aktuell verwendete Systeme können diese Aufgaben nur unzureichend erfüllen. Speziell bei drahtlosen Systemen bestehen Limitierungen hinsichtlich der Echtzeitfähigkeit oder der Reichweite. Funkexpertinnen und -experten des Fraunhofer IIS arbeiten mit der Swissphone Wireless AG an einem zuverlässigen drahtlosen Alleinarbeiterschutz mit integrierter Arealwarnung. Ihre Lösung ist eine low power wide…

Daten perfekt löschen und die tiefstmögliche Temperatur erreichen – klingt nach völlig unterschiedlichen Aufgaben, ist aber eng miteinander verwoben. An der TU Wien fand man eine Quanten-Formulierung für den dritten Hauptsatz der Thermodynamik. Die absolut niedrigste Temperatur, die überhaupt möglich ist, liegt bei -273,15 Grad Celsius. Niemals kann es gelingen, irgendein Objekt exakt auf diese Temperatur abzukühlen – man kann sich dem absoluten Nullpunkt nur annähern. Das ist der dritte Hauptsatz der Thermodynamik. Ein Forschungsteam der TU Wien untersuchte nun…

Forscher:innen entwickeln neue Methode. Der Mensch besitzt mehr als 30 Billionen Zellen. Forschungsansätze zur Aufklärung von menschlichen Krankheiten oder Entwicklungsprozessen basierend auf der Analyse von Einzelnen-Zellen waren aufgrund der unzählbaren Menge von Zellen im Organismus bis vor Kurzem eine futuristische Vision. Durch die Entwicklung von neuen Sequenziermethoden wird zurzeit das Verständnis der zellulären Heterogenität revolutioniert. Seltene oder gar neue Zelltypen können mit den Technologien aufgespürt werden, indem die genetische Information auf der Basis von Ribonukleinsäureketten aus den Zellen extrahiert und…

Industrielle Prozesswärme nachhaltig bereitzustellen, bleibt eine Herausforderung. Papierfabriken, Chemieparks oder Nahrungsmittelverarbeiter benötigen eine Prozesswärme bei Temperaturen bis zu 200 Grad Celsius und sind bislang von fossilen Brennstoffen abhängig. Gleichzeitig fällt oft Abwärme bei niedrigeren Temperaturen an. Hochtemperatur-Wärmepumpen können helfen, industrielle Energiebedarfe bei hohen Temperaturen nachhaltiger zu decken. Das BMWK fördert das Verbundprojekt SteamScrew mit 2,6 Millionen Euro. Sein Ziel ist es, eine Hochtemperatur-Wärmepumpe mit Wasser als Arbeitsmedium zu entwickeln, die Wärme auf einem Temperaturniveau von 140 bis 200 Grad Celsius…

Mit einer neuen Technik konnten Forschende live beobachten, was in der ersten Pikosekunde passiert, wenn ein Proton sich nach Lichteinstrahlung von einem Farbstoff löst. In bestimmten Molekülen, den sogenannten Fotosäuren, kann durch die Anregung mit Licht lokal ein Proton freigesetzt werden. In der Lösung kommt es zu einer plötzlichen Änderung des pH-Wertes – eine Art schneller Schalter, der für viele chemische und biologische Prozesse bedeutend ist. Bisher war allerdings noch unklar, was eigentlich genau im Moment der Protonenfreisetzung passiert. Genau…

Projekt INNOBATT entwickelt neuartige leistungsstarke und ressourcenschonende Batteriespeicher. Das Verbundprojekt INNOBATT entwickelt ein neuartiges, modulares und intelligentes elektrisches Batteriespeichersystem. Grundlage ist kostengünstige und sichere Aluminium-Ionen-Zellchemie (AIB), die mit unkritischen Materialien auskommt. Ein funkgestütztes Batteriemanagement mit neuartiger Quantensensorik sorgt für herausragende Betriebssicherheit. Das Speichersystem ist von Beginn an auf ressourcenschonende Herstellung und einfache Wiederverwertbarkeit ausgelegt. Das Verbundvorhaben INNOBATT verfolgt einen neuartigen und ganzheitlichen Ansatz für anwendungsspezifische Batteriespeicher, der die komplette Wertschöpfungskette vom Grundmaterial bis zum späteren Recycling berücksichtigt. Ziel des Konsortiums…

… bietet Erleichterung für Millionen Patienten weltweit. Fast jeder vierte Krebstote hatte einen Hohlorgantumor etwa im Gallengang oder in der Speiseröhre. Ein derartiger Tumor kann meist nicht operativ entfernt werden. Möglich ist nur eine kurzzeitige Öffnung des Hohlorgans mit einem Stent, also einer röhrchenförmigen Prothese. Der Tumor wächst jedoch wieder ein und dringt durch den Stent in das Hohlorgan. Ioana Slabu vom Institut für Angewandte Medizintechnik und Benedict Bauer vom Institut für Textiltechnik haben nun eine neuartige Technologie für die…