EU-Projekt InShaPe – In vielen Industriebranchen wie in der Automobilindustrie, in der Luft- und Raumfahrt oder im Energiesektor steigt die Nachfrage nach metallischen Spezialbauteilen, die leicht sind und eine hohe Festigkeit besitzen. So benötigen etwa moderne Gasturbinen extrem stabile und gleichzeitig leichte Hitzeschilder. Ein wichtiges Herstellungsverfahren hierfür ist die pulverbett-basierte additive Fertigung von Metallen. Im Englischen ist dieses Verfahren bekannt unter dem Begriff ‚Powder Bed Fusion of Metals using Laser Beam‘ (PBF-LB/M). Je nach Anwendungsfall ist das Verfahren – Stand…
PFEIL-Begleitausschuss informiert sich über PRO-MAPPER an der HAWK Göttingen. Im Forschungsprojekt PRO-MAPPER wird an der HAWK am Standort Göttingen durch interdisziplinäre Zusammenarbeit ein vollautomatisierter Pflanzroboter entwickelt, der Unkraut und Krankheiten erkennen soll und diese sogar behandelt. Gefördert wird das Projekt durch das Programm zur Förderung der Entwicklung im ländlichen Raum Niedersachsen und Bremen (PFEIL). Ein Begleitausschuss, bestehend aus Fachvertreter*innen aus Verwaltung, Politik sowie Wirtschafts-, Sozial- und Umweltorganisationen, prüft einmal im Jahr geförderte Projekte, davon einige wenige vor Ort. Der Begleitausschuss…
Etwa zwei Drittel der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt, rund 97 Prozent davon sind Salzwasser. Um den immer höheren Bedarf an Trinkwasser zu decken, muss die Entsalzung optimiert werden. Ein Team aus deutschen (Universität Duisburg-Essen, UDE), australischen und französischen Wissenschaftler:innen konnte mit seiner Forschung zu Graphenoxid jetzt zeigen, warum mehr und dicht nebeneinanderliegende Löcher in der Filtermembran nicht die Lösung sind. Die Ergebnisse wurden in Nano Letters veröffentlicht. Entsalzung basiert auf zwei unterschiedlichen Verfahren: entweder auf Verdampfung und anschließender Kondensation…
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf haben in einer Fallstudie die T-Zell-Antwort einer an Krebs und zudem an COVID-19 erkrankten Patientin erforscht. Im peripheren Blut der Patientin konnten keine B-Zellen nachgewiesen werden, was anzeigt, dass sie keine Möglichkeit der Bildung von anti-SARS-CoV-2-Antikörpern hatte. Bei der Patientin waren nach der Infektion mit SARS-CoV-2 über fast drei Monate hinweg SARS-CoV-2 Viren nachweisbar. Das adaptive – sich an neue Krankheitserreger anpassende – Immunsystem des Menschen besteht…
Wissenschaftler*innen arbeiten daran, Materialien bis aufs atomare Niveau präzise zu kontrollieren und sie miteinander zu kombinieren. Ziel ist es, neue Hybridstrukturen zu realisieren, die multifunktional sind und sich beispielsweise sowohl für den Einsatz in der Optoelektronik als auch im Magnetismus eignen. Jetzt ist es einer internationalen Kooperation von Forscher*innen aus Sheffield, Clermont-Ferrand, Tokio und Dortmund gelungen, ein solches System herzustellen, das völlig neue Möglichkeiten eröffnet, vor allem für den optisch kontrollierten Magnetismus. Die Erkenntnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift…
Wasserflöhe sind Meister der Anpassung. Dass sie sich nicht nur gegen Tiere, sondern auch gegen fleischfressende Pflanzen zur Wehr setzen können, haben Forschende der Ruhr-Universität Bochum (RUB), der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und der Technischen Universität Darmstadt herausgefunden. Sie zeigten, dass Wasserflöhe in Anwesenheit der Wasserpflanze Utricularia (Wasserschlauch) langsamer schwimmen und seitliche Dornen entwickeln. Beides erschwert anscheinend das Einsaugen in die Fallen der fleischfressenden Pflanze. Die Ergebnisse beschreibt das Team um Dr. Sebastian Kruppert, Dr. Martin Horstmann und Prof. Dr. Ralph Tollrian…
Photovoltaik: Einen Prototyp für vollständig skalierbare Perowskit-Perowskit-Tandem-Solarmodule haben Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt. Diese Module haben einen Wirkungsgrad bis 19,1 Prozent auf einer Aperturfläche von 12,25 Quadratzentimetern. Ermöglicht wurde dieses weltweit erstmals gemeldete Ergebnis durch eine Verbesserung des Wirkungsgrads mit gezieltem Lichtmanagement, eine Hochdurchsatz-Laser-Strukturierung und den Einsatz industriell etablierter Beschichtungsverfahren. Ihre Ergebnisse stellen die Forschenden in der Zeitschrift Nature Energy vor. (DOI: 10.1038/s41560-022-01059-w) Sonnenlicht spielt als reichlich verfügbare und vielseitige Energiequelle eine Schlüsselrolle, wenn es um die…
Projekt zur kontrollierten Galliumoxid-Fertigung gestartet. Der Halbleiter Galliumoxid ist ein aussichtsreicher Kandidat für einen möglichen Einsatz in der Leistungselektronik. Eine industriell nutzbare Technologie zur kontrollierten Herstellung des Materials ist jedoch noch nicht in Sicht. Das liegt vor allem an seiner Fülle an möglichen Kristallstrukturen, die gleichzeitig nebeneinander vorkommen können und die sich in ihren für die Halbleiterindustrie relevanten Eigenschaften zum Teil deutlich voneinander unterscheiden. Diesem Problem widmet sich nun das mit 1,3 Millionen Euro geförderte Projekt GoFIB, ein Zusammenschluss von…
An der TU Dresden entwickelte Steuerungsalgorithmen optimieren Prozesse in Zugbildungsanlagen / Neue Ansätze zur Digitalisierung des Schienengüterverkehrs. „Mehr Güter auf die Schiene!“ ist eine aktuelle Forderung, wenn es um Klima- und Ressourcenschutz in Verbindung mit der Verkehrswende geht. Jedoch ist der Gütertransport mit Lkw für viele Unternehmen immer noch attraktiver, weil die Waren schneller und direkter von A nach B transportiert werden können. Will die Bahn zu einer echten Alternative werden und die Dominanz des Lkw-Transports aufbrechen, müssen u. a….
Das Zentrum für Digitalisierte Batteriezellenproduktion des Fraunhofer IPA baut zusammen mit seinen Partnern ein virtuelles Produktionssystem für die Batteriezellenfertigung auf. Damit können Optimierungsansätze vor der Umsetzung in den realen Prozessen und Anlagen erprobt werden. Wer ein Elektro-Auto fährt, muss sich auf die Batterie verlassen können. Um deren Qualität zu gewährleisten, sind bei der Fertigung erhebliche Anstrengungen nötig. Denn in jeder der vielen Batteriezellen stecken hauchdünne Elektroden, die sehr empfindlich sind. Eine hochautomatisierte Fertigung könnte die Fehler noch während der Produktion…
… durch direktes Laserschweißen für die integrierte Photonik. Aufbau- und Verbindungsstrategien von optischen Glasfasern mit photonischen integrierten Schaltkreisen (PICs) werden üblicherweise mit Klebstoffen realisiert. Doch diese Verbindungstechnik kann langfristig zu optischer Degradation und Übertragungsverlusten führen, welche für Anwendungen in der Medizintechnik oder Life Science, fatal sind. Im Eurostars-Projekt „PICWeld“ entwickelten Forschende des Fraunhofer IZM mit Partnern ein klebstofffreies und robustes Laserschweißverfahren zur Fixierung von Glasfasern an PICs. Mit der Integration des Verfahrens in eine automatisierte Justageanlage wurde die industrielle Reife…
Eiweißmoleküle, auch Proteine genannt, benötigen eine definierte Form, um zu funktionieren. Bei ihrer Herstellung werden ihre Bausteine daher auf ganz spezifische Weise miteinander verknüpft. Forschende der Universität Bonn nehmen nun einen zentralen Schritt in diesem Prozess unter die Lupe und untersuchen bei Pflanzen die Auswirkungen von vorübergehendem Sauerstoffmangel auf die Proteinfaltung. An der Studie waren auch Forschende der Universität Münster, der TU Kaiserslautern und der Universität Bielefeld beteiligt. Die Studie ist nun in der Fachzeitschrift Plant Cell erschienen. Proteine bestehen…
Forschende des Exzellenzclusters CIBSS der Universität Freiburg und der Universität für Bodenkultur in Wien/Österreich entdecken grundlegenden Kontrollmechanismus für das Pflanzenhormon Auxin Das Pflanzenhormon Auxin steuert das Wachstum von Pflanzen in Abhängigkeit von Umweltbedingungen Der neu entdeckte Mechanismus erklärt, wie Pflanzen bei schwankenden Umweltveränderungen dennoch wachsen können Das Wachstum einer Pflanze ist kein einheitlicher Vorgang: Besonders an Spross- und Wurzelspitze wächst sie in die Länge, während sich an anderen Stellen neue Blätter oder Blüten bilden. Diese verschiedenen Vorgänge müssen aufeinander abgestimmt…
Die Umwelt als Wahlurne: Je nachdem, wie es Zellen in Bakterienkolonien geht, geben sie Signalstoffe in schnellerem oder langsamerem Takt nach außen ab; auf diese Weise passen sie das Verhalten der Kolonie als Ganzes an ihre Wachstumsbedingungen an. Das hat ein Team aus der Mikrobiologie herausgefunden, indem es die Aktivität eines beteiligten Gens verfolgte. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Marburger Forschungszentrums SYNMIKRO, des Biozentrums der Universität Basel und der Universität Bonn berichten im Forschungsmagazin „Nature Communications“ über ihre Ergebnisse. Viele…
Theoretiker am MPSD haben gezeigt, wie die Kopplung von intensiven Lasern an die Bewegung von Elektronen und deren Spins die Emission von Licht auf ultraschnellen Zeitskalen beeinflusst. Ihre Arbeit wurde in npj computational materials veröffentlicht. Elektronen, die in jeder Art von Materie vorkommen, sind geladene Teilchen und reagieren daher auf die Einwirkung von Licht. Wenn ein intensives Lichtfeld auf einen Festkörper trifft, erfahren diese Teilchen eine Kraft, die so genannte Lorentz-Kraft, die sie antreibt und eine exquisite Dynamik hervorruft, welche…
Die Senckenberg-Forscherinnen Serena Abel und Angelika Brandt haben mit Kolleg*innen des Alfred-Wegener-Instituts und der Goethe-Universität Frankfurt die Mikroplastik-Verschmutzung des westpazifischen Kurilen-Kamtschatka-Grabens untersucht. Dabei fanden sie in jeder der insgesamt 13 Sedimentproben aus bis zu 9450 Metern Tiefe zwischen 215 und 1596 Kleinstpartikel pro Kilogramm – mehr als zuvor nachgewiesen. Ihre nun im Journal „Science of The Total Environment“ erschienene Studie zeigt: Die Tiefsee ist der „Mülleimer der Meere“ – und bei der Ablagerung überraschend dynamisch. Die hohe Biodiversität am tiefsten…
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