Kontrolliertes Greifen und Drehen biologischer Mikroobjekte. Freiburger Wissenschaftler entwickeln Konzept für feedbackgesteuerte optische Pinzetten Diese Pinzetten aus hochfokussiertem Laserlicht können Zell-Cluster kontrolliert greifen und in beliebige Richtungen drehen. Dadurch lassen sich beispielsweise Mini-Tumore gezielter unter dem Mikroskop untersuchen. Die Qualität und Frische von Obst oder Gemüse können Menschen mit den Fingern prüfen. Selbst Industrieroboter verrichten hier bei verschiedenen taktilen Anwendungen seit Jahren erfolgreiche Arbeit. Wie aber lässt sich ein hochkontrolliertes Greifen und Drehen von Objekten auf der Größenebene des Durchmessers…
Fraunhofer IFAM Dresden entwickelt hybride Elektrobleche. Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden entwickelt mit Partnern in einem neuen Projekt hybride Elektrobleche für Elektroantriebe. Unter Koordination der Firma Siemens werden im Projekt „InnoBlech“ innovative Elektrobleche für Elektroantriebe auf Basis der additiven Siebdrucktechnologie entwickelt. Weitere Partner sind die Technische Universität Darmstadt sowie die Unternehmen Ford-Werke GmbH und EKRA Automatisierungs GmbH. Zentrales Entwicklungsziel von „InnoBlech“ ist die Bereitstellung mechanisch und magnetisch verbesserter Blechpakete für Rotoren für Reluktanz- oder PMSM-/IPM-Motoren….
Perowskite sind die Hoffnungsträger schlechthin für die Solarmodule der Zukunft. Als größte Hürde für den praktischen Einsatz galt bislang die kurze Lebensdauer, doch dies könnte sich bald ändern. In der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature Energy haben Forschende des Helmholtz Instituts Erlangen-Nürnberg des Forschungszentrum Jülich eine Variante vorgestellt, die durch ihre besondere Stabilität hervorsticht. In Tests bei erhöhter Temperatur und Beleuchtung über 1450 Betriebsstunden behielt die Zelle auf Perowskitbasis 99 Prozent ihres anfänglichen Wirkungsgrads bei. Kennzeichnend für Perowskite ist…
“Ein wichtiger Beitrag zur nationalen Wasserstoffstrategie”: Power-to-Gas Technologie soll in die industrielle Umsetzung gebracht werden. Die erfolgreichen Arbeiten aus dem Projekt „ORBIT“ zur Speicherung von Strom aus erneuerbaren Quellen in Form von Methan gehen weiter. Unter der Leitung der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) arbeiten zehn Partner im Rahmen von „ORBIT II“ an der Weiterentwicklung und dem industriellen Einsatz einer Power-to-Gas Anlage und damit an der Zukunft der Wasserstoffwirtschaft in Deutschland. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi) fördert…
IHP-Technologie vervielfacht Bandbreite der Bauteile. Einen neuen Geschwindigkeitsweltrekord stellt die am IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik entwickelte, wellenleiter-gekoppelte Germanium-Fotodiode auf. Der Durchbruch gelang durch ein spezielles Design, in dem eine ultradünne Germanium-Lamelle als Teil einer Fotodiode auf einem Silizium-Wellenleiter integriert wurde. Die Ergebnisse der Spitzenforschung wurden in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Photonics“ veröffentlicht, die eine Illustration der Fotodiode für das Cover der Dezember-Ausgabe wählte und damit den Stellenwert dieses Forschungsergebnisses betont. Optische Wellenleiter ermöglichen es, den exponentiell wachsenden Bedarf…
Schnell und kostengünstig, zugleich aber wandlungsfähig und mit hoher Produktqualität: Das sind die Anforderungen an die künftige Produktion von Batteriezellen. Das Batterie-Kompetenzcluster Intelligente Batteriezellproduktion (InZePro) wird vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordiniert. Es zielt darauf ab, Produktionssysteme ganzheitlich zu optimieren und sie flexibler hinsichtlich Menge, Format, Material und eingesetzter Technologie zu machen. Gelingen kann dies etwa durch prozessübergreifende, datengetriebene Optimierungsansätze sowie Industrie 4.0-Lösungen. Batteriezellen müssen am Standort Deutschland künftig in Klein-, Mittel- und Großserie für verschiedenste Anwendungen und Märkte…
… für stationäre Anwendungen. Im Projekt ALBATROS entwickelt ein Konsortium aus Forschung und Industrie die Aluminium-Ionen-Batterie (AIB) weiter. Dabei stehen die Abläufe in der Batteriezelle und an den Grenzflächen zwischen Elektroden und Elektrolyt besonders im Fokus. Aluminium-Ionen-Batterien besitzen ein hohes Potenzial im Hinblick auf Sicherheit, Zyklenfestigkeit und Laderate. Die Aluminium-Ionen-Technologie bietet auch Vorteile hinsichtlich Fertigungskosten, Rohstoffverfügbarkeit und Recycling. Konsortialpartner im Batterieprojekt ALBATROS sind Fraunhofer IISB, IoLiTec GmbH, DECHEMA-Forschungsinstitut und das Institut für Anorganische Chemie der Technischen Universität Bergakademie Freiberg. Das…
Im Zentrum für Digitalisierte Batteriezellenproduktion am Fraunhofer IPA wird gemeinsam mit den mittelständischen Unternehmen Dr. Fritsch Sondermaschinen GmbH und Dr. Fritsch GmbH & Co KG die Prozesstechnik für die Festkörperbatterien der Zukunft entwickelt. Das Forschungsprojekt fördert das Land Baden-Württemberg mit über einer Million Euro. »Feststoffbatterien haben das Potenzial, die bisherige Batterietechnik abzulösen«, davon ist Carsten Glanz überzeugt. Der Gruppenleiter für Applikationstechnik funktionaler Materialien am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA will zusammen mit einem Team von Wissenschaftlern und zwei mittelständischen…
In einer Zusammenarbeit zwischen der Universität Pavia (Italien) und dem Center for Advancing Electronics Dresden an der Technischen Universität Dresden (Deutschland) haben Forscherinnen und Forscher eine neuartige Methode zur Herstellung von Bleihalogenid-Perowskit-Solarzellen mit Rekordwirkungsgrad entwickelt. Eine Veröffentlichung dazu erfolgte jetzt in der renommierten Zeitschrift ‚Science Advances‘. Metallhalogenid-Perowskite wurden in den letzten zehn Jahren intensiv untersucht, da ihre Leistungsfähigkeit in optoelektronischen Bauteilen wie Solarzellen oder Leuchtdioden bemerkenswert gestiegen ist. Die effizientesten Bauelemente, die in der so genannten “Standard-Architektur” hergestellt werden, erfordern…
Großkraftwerke sorgen mit ihren Synchrongeneratoren für Stabilität im Stromnetz, werden aber im Zuge der Energiewende sukzessive abgeschaltet. Um diesem Problem zu begegnen, beschäftigen sich Forschende am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE damit, wie durch netzbildende Wechselrichter auch in Zukunft eine zuverlässige Versorgung mit sinusförmigem Wechselstrom und stabiler Netzfrequenz gewährleistet werden kann. Die Lampe anknipsen, das Handy laden, die Milch im Kühlschrank verstauen und noch schnell die Wohnung saugen – wir vertrauen in unserem Alltag darauf, dass der Strom zuverlässig aus…
Die Hochschule Landshut entwickelt gemeinsam mit der Universität Passau und der Micro-Epsilon Messtechnik GmbH ein innovatives Verfahren, mit dem sich optische 3D-Messaufbauten mit Hilfe von KI schneller als bisher realisieren lassen und selbst optimieren können. Um die Nähte eines Airbags im Autocockpit auf kleinste Defekte hin zu überprüfen oder optische Bauteile wie beispielsweise Linsen zu kontrollieren, braucht es eine hochpräzise Technik. Bisher mussten jedoch die zugehörigen Messaufbauten für jede neue Messaufgabe umständlich neu ausgelegt und in aufwändigen Laborversuchen optimiert werden,…
Fraunhofer-Leitprojekt eHarsh… Bislang fehlt es der Industrie an robusten Sensoren, die extrem hohe Temperaturen und Drücke aushalten. Im Leitprojekt »eHarsh« haben acht Fraunhofer-Institute jetzt eine Technologieplattform für den Bau solcher Sensorsysteme entwickelt. Diese können sogar das Innere von Turbinen und tiefen Bohrlöchern für die Geothermie überwachen. Sie nehmen störende Vibrationen wahr, warnen, wenn eine Maschine heiß läuft, und können schadhafte Bauteile auf einem Fließband erkennen. Sensoren spielen heute in der Produktion eine Schlüsselrolle. Ganze Fertigungslinien werden mithilfe der zuverlässigen Fühler…
Revolutionäre neue elektronische Bauelemente können je nach Bedarf ganz unterschiedliche Aufgaben erfüllen: Eine Technik wie geschaffen für künstliche Intelligenz. Normalerweise bestehen Computerchips aus elektronischen Bauelementen, die immer dasselbe tun. In Zukunft wird allerdings mehr Flexibilität möglich sein: Neuartige adaptive Transistoren können sich blitzschnell umschalten lassen, sodass sie ganz nach Bedarf unterschiedliche logische Aufgaben übernehmen. Das ändert die Möglichkeiten des Chip-Designs ganz grundlegend und eröffnet völlig neue Chancen im Bereich von künstlicher Intelligenz, neuronalen Netzen oder sogar Logik, die mit mehr…
Forschende der TU Wien untersuchen neue Materialien, mit denen sich die Betriebstemperatur von Brennstoffzellen herabsetzen lässt. Dazu wenden sie eine innovative Methode an. Festoxidbrennstoffzellen bestehen aus drei wichtigen Teilen: einer Anode, einer Kathode und einem Elektrolyten. Während Sauerstoff an der Kathode in die Festoxidbrennstoffzelle eingebaut wird, wird dieser im Elektrolyt zur Anode transportiert, wo der Sauerstoff mit Wasserstoff zu Wasser reagiert. Die Brennstoffzelle wandelt die dabei freiwerdende Energie in elektrischen Strom um. Daher werden Brennstoffzellen zunehmend zur Stromerzeugung genutzt und…
Forschungsergebnisse über einkristallines Silizium als Batteriebestandteil. In der Mikroelektronik weiß man: je kleiner, effizienter und mobiler Mikrochips sind, umso vielfältiger sind die Anwendungen. Professor Michael Sternad von der Technischen Hochschule Deggendorf (THD) hat eine Möglichkeit gefunden, Mikrochips mit einer integrierten Batterie zu produzieren. Die Minibatterie ist leistungsstark und einfachst herstellbar. Das ist in dieser Dimension weltweit noch niemandem gelungen. Der Vorteil: Mikrochips mit Batterie können autark und vielfältig eingesetzt werden. Die Ergebnisse seiner wissenschaftlichen Arbeit hat Michael Sternad jetzt veröffentlicht…
Kompetenzcluster für Festkörperbatterien „FestBatt“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung geht in die zweite Förderphase – Koordination durch Prof. Dr. Jürgen Janek vom Gießener Zentrum für Materialforschung – Rund 23 Millionen Euro Förderung. Mehr Sicherheit, größere Speicherkapazitäten, kürzere Ladezeiten – die Weiterentwicklung von Batterien für verschiedenste Anwendungsfelder ist mit großen Erwartungen verbunden. Das Konzept der Festkörperbatterie gilt als mögliche Weiterentwicklung der heute gängigen Lithiumionenbatterien mit flüssigen Elektrolyten. Festkörperbatterien kommen ohne solche brennbaren Bestandteile aus und versprechen höhere Energiedichten sowie kürzere…
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