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Alle Focus-News des innovations-reports im Überblick

Focus-News im Überblick:

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Im Focus: Neues Quasiteilchen an der TU Wien entdeckt: Das Pi-ton

Eigentlich hatte man nach etwas ganz anderem gesucht, doch gefunden wurde ein bisher unbekanntes Quasiteilchen: Ein Bindungszustand aus zwei Elektronen, zwei Löchern und Licht.

In der Physik gibt es ganz unterschiedliche Arten von Teilchen: Elementarteilchen sind die fundamentalen Bausteine der Materie. Andere Teilchen, wie zum...

Im Focus: Autonomes Fahren: Das hörende Auto der Zukunft

Wer heute ein neues Auto kauft, muss auf Features wie ferngesteuertes Einparken, automatisches Spurhalten oder Müdigkeitserkennung nicht verzichten. Autonome Fahrzeuge werden zukünftig auch über einen Hörsinn verfügen. Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT in Oldenburg haben erste Prototypen für das Erkennen von Außengeräuschen wie Sirenen entwickelt.

Moderne Fahrzeuge verfügen über zahlreiche Fahrerassistenzsysteme, die den Autofahrer entlasten, ihm etwa beim Einparken helfen oder den toten Winkel...

Im Focus: Viscosity measurements offer new insights into the earth's mantle

An international research group with Dr. Longjian Xie from the Bavarian Research Institute of Experimental Geochemistry & Geophysics (BGI) of the University of Bayreuth has succeeded for the first time in measuring the viscosity that molten solids exhibit under the pressure and temperature conditions found in the lower earth mantle. The data obtained support the assumption that a bridgmanite-enriched rock layer was formed during the early history of the earth at a depth of around 1,000 kilometres – at the border to the upper mantle.

In addition, the data also provides indications that the lower mantle contains larger reservoirs of materials that originated in an early magma ocean and have...

Im Focus: Mit Künstlicher Intelligenz Werkzeugmaschinen warten

Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein System zur vollautomatischen Überwachung von Kugelgewindetrieben in Werkzeugmaschinen entwickelt. Dabei kommt eine direkt in die Mutter des Kugelgewindetriebs integrierte Kamera zum Einsatz. Auf Basis der dabei erzeugten Bilddaten überwacht eine Künstliche Intelligenz (KI) kontinuierlich den Verschleiß und reduziert so den Maschinenstillstand.

Die Wartung und der rechtzeitige Tausch von defekten Bauteilen in Werkzeugmaschinen ist ein wichtiger Bestandteil des Produktionsprozesses beim Maschinenbau....

Im Focus: Ein schnell rotierender Weißer Zwerg verwirbelt die Raumzeit in einem kosmischen Tanz

Nach Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie führt die Rotation eines massereichen Objekts zu einer Verwirbelung der Raumzeit in seiner unmittelbaren Umgebung. Dieser Effekt konnte im Gravitationsfeld der Erde bereits durch Satellitenexperimente mit hoher Genauigkeit vermessen werden. Mit Hilfe eines Radiopulsars ist es nun einem internationalen Forscherteam unter wesentlicher Beteiligung von Wissenschaftlern des Bonner Max-Planck-Instituts für Radioastronomie gelungen, die entsprechende Verwirbelung der Raumzeit bei einem schnell rotierenden Weißen Zwerg zu vermessen und damit die Theorie zur Entstehung eines einzigartigen Doppelsternsystems zu bestätigen.

Im Jahre 1999 wurde mit Hilfe des Parkes-Radioteleskops in Australien im Sternbild Fliege (Musca) – ganz in der Nähe des berühmten Sternbilds Kreuz des Südens...

Im Focus: Fast rotating white dwarf drags its space-time in a cosmic dance

According to Einstein's general relativity, the rotation of a massive object produces a dragging of space-time in its vicinity. This effect has been measured, in the case of the Earth’s rotation, with satellite experiments. With the help of a radio pulsar, an international team of scientists (with important contributions from scientists at the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany) were able to detect the swirling of the space-time around its fast-rotating white dwarf-companion star, and thus confirm the theory behind the formation of this unique binary star system.

In 1999, a unique binary system was discovered with the Australian Parkes Radio Telescope in the constellation Musca (the Fly), close to the famous Southern...

Im Focus: Quantenlogik-Spektroskopie erschließt Potenzial hochgeladener Ionen

Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und des Max-Planck-Instituts für Kernphysik (MPIK) haben erstmals optische Messungen mit bislang unerreichter Präzision an hochgeladenen Ionen durchgeführt. Dazu isolierten sie ein einzelnes Ar¹³⁺-Ion aus einem extrem heißen Plasma und brachten es in einer Ionenfalle zusammen mit einem lasergekühlten, einfach geladenen Ion praktisch zur Ruhe. Mittels Quantenlogik-Spektroskopie an dem Ionenpaar konnten sie die Präzision gegenüber bisherigen Methoden 100-millionenfach steigern. Dies erschließt die Vielfalt hochgeladener Ionen für neuartige Atomuhren und eröffnet weitere Wege auf der Suche nach neuer Physik. [Nature, 29.01.2020]

Hochgeladene Ionen sind – obwohl exotisch klingend – eine sehr natürliche Form der sichtbaren Materie. Beispielsweise ist alle Materie unserer Sonne und auch...

Im Focus: Quantum logic spectroscopy unlocks potential of highly charged ions

Scientists from the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) and the Max Planck Institute for Nuclear Physics (MPIK) have carried out pioneering optical measurements of highly charged ions with unprecedented precision. To do this, they isolated a single Ar¹³⁺ ion from an extremely hot plasma and brought it practically to rest inside an ion trap together with a laser-cooled, singly charged ion. Employing quantum logic spectroscopy on the ion pair, they have increased the relative precision by a factor of a hundred million over previous methods. This opens up the multitude of highly charged ions for novel atomic clocks and further avenues in the search for new physics. [Nature, 29.01.2020]

Highly charged ions are—although seemingly exotic—a very natural form of visible matter. All the matter in our sun and in all other stars is highly ionized,...

Im Focus: Weltrekord: Wirkungsgrad von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzelle springt auf 29,15 Prozent

Im Rennen um immer höhere Wirkungsgrade liegt ein HZB-Entwicklungsteam wieder vorne. Die Gruppen von Steve Albrecht und Bernd Stannowski haben eine Tandemsolarzelle aus den Halbleitern Perowskit und Silizium entwickelt, die 29,15 Prozent des eingestrahlten Lichts in elektrische Energie umwandelt. Dieser Wert ist offiziell durch das CalLab des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) zertifiziert. Damit ist die Überwindung der 30% Effizienz-Marke in greifbare Nähe gerückt.

Während Silizium insbesondere die roten Anteile des Sonnenlichts in Strom umwandelt, nutzen Perowskit-Verbindungen vor allem die blauen Anteile des Spektrums....

Im Focus: Struktur und Funktion von Lichtrezeptor bei Cyanobakterien aufgeklärt

Chemie: Veröffentlichung in PNAS

Bestimmte Proteine dienen Pflanzen und auch Cyanobakterien als Lichtrezeptoren. Das Team des Center for Structural Studies (CSS) der Heinrich-Heine-Universität...

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