Anhand eines einzigen elektronenmikroskopischen Bildes können Forschende der TU Graz die Art und genaue Position von Fremdatomen in Hightech-Werkstoffen bestimmen. Auch dem Rätsel um die blaue Farbe des Aquamarins kommen sie so auf die Spur. Neben ihren Hauptbestandteilen hängen die Eigenschaften kristalliner und nanoporöser Materialien oft entscheidend von Fremdatomen ab, die in den winzigen Poren ihrer Gitterstruktur eingelagert sind. Das gilt für High-Tech-Materialien im Bereich der Sensorik oder Trenntechnik ebenso wie für Naturstoffe. Der bläuliche Edelstein Aquamarin etwa wäre ohne…
… für die Verarbeitung im High Speed Additive M. Große und schwere Komponenten von Landfahrzeugen sollen bald leichter und nachhaltiger gestaltet werden können. Im Forschungsvorhaben »ECO2-LInE«, werden Metallkonstruktionen teilweise durch leichte, naturfaserverstärkte Kunststoffbauteile ersetzt. Um diese langzeitstabil und witterungsbeständig fertigen zu können, haben Experten aus dem Fraunhofer LBF ein eigenes Herstellungsverfahren für die Compounds entwickelt. Es handelt sich um ein naturfaserverstärktes Compound mit besonderen Eigenschaften in Hinblick auf Hydrophobie und Temperaturstabilität. Es kann im SEAM-Prozess verarbeitet werden, die Bauteile sind…
Bayreuther Forscher entwickelt mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz eine neue Methode zur Verbesserung von Elektrokatalysatoren. Prof. Dr. Johannes Margraf hat mit einem Team von Wissenschaftler*innen eine vielversprechende Methode entwickelt, um die Effizienz von Elektrokatalysatoren zu verbessern. Unter Verwendung von Simulationen und künstlicher Intelligenz haben die Forschenden ein Computerprogramm entwickelt, das gleichzeitig mehrere Eigenschaften des Katalysators optimieren kann. Die Ergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift Journal of the American Chemical Society veröffentlicht. What for? Brennstoffzellen stellen eine von verschiedenen wichtigen Schlüsseltechnologien…
Pilzmyzel als nachhaltiger Hightech-Werkstoff im Lautsprecherbau. Pilzmyzel ist ein nachwachsender Rohstoff. In der Pharmazie ist er seit vielen Jahren nicht mehr wergzudenken. Doch Pilzmyzel hat noch viel mehr Potenzial. Als biologisch abbaubarer Werkstoff kann es verschiedene Materialien nachhaltig ersetzen, wie beispielsweise tierisches Leder, Verpackungsmaterial aus Holz, Pappe oder Styropor® und Dämmwolle. Ein Forscherinnenteam am Fraunhofer IWU erschließt nun ein weiteres Einsatzgebiet für den Pilzmyzelwerkstoff: als komplexe Funktionseinheiten zusammenfassende Bauteile, die hochwertige Transmissionline-Lautsprecher noch besser klingen lassen. Das ehrgeizige Ziel lautet,…
Medizin-Textilien und Sensoren… Hautverletzungen durch anhaltenden Druck entstehen häufig bei Menschen, die ihre Position nicht selbstständig verändern können – etwa erkrankte Neugeborene im Spital oder ältere Menschen. Empa-Forschende bringen jetzt dank erfolgreicher Partnerschaften mit Industrie und Forschung zwei smarte Lösungen für das Wundliegen auf den Weg. Babys, die zu früh auf die Welt kommen und ihre ersten Lebenstage auf der Intensivstation verbringen, haben empfindliche Haut. Empa-Forschende haben daher eine Matratze entwickelt, die Hautschäden verhindert. Bild: Universtitäts-Kinderspital Zürich Lastet längere Zeit…
Forschungsteam entdeckt universellen Mechanismus, der zur Adhäsionshysterese bei weichen Materialien führt. Klebeband oder Haftnotizen lassen sich leicht an einer Oberfläche anbringen, aber nur schwer wieder von ihr lösen. Dieses Phänomen, die sogenannte Adhäsionshysterese, lässt sich grundlegend bei weichen, elastischen Materialien beobachten: Ein adhäsiver Kontakt wird leichter gebildet als getrennt. Forscher der Universität Freiburg sowie der US-amerikanischen University of Pittsburgh und University of Akron haben nun herausgefunden, dass diese Adhäsionshysterese durch Oberflächenrauigkeit der haftenden, weichen Materialien hervorgerufen wird. Anhand von Experimenten…
Computerwissenschaftler am MPSD etablieren eine Open-Source-Softwareplattform, um die Entwicklung umweltfreundlicher Magnete zu unterstützen. Die Plattform wird eine Fülle von Softwarewerkzeugen zur Modellierung und Simulation der Eigenschaften neuartiger magnetischer Materialien enthalten und ist Teil eines EU-finanzierten Kollaborationsprojekts. Jeder der Partner, einschließlich des MPSD, wird sein Fachwissen und seine Analysewerkzeuge für eine bestimmte Gruppe vielversprechender Materialien beisteuern. Magnete sind für viele der heutigen Technologien von entscheidender Bedeutung, von den Generatoren in Windturbinen und den Motoren für Elektrofahrzeuge bis hin zu Computern, Sensoren…
ETH-Forschende gewinnen das Edelmetall aus Elektroschrott. Ihre neue Methode ist besonders nachhaltig: Sie basiert auf einem Proteinfaserschwamm, den die Wissenschaftler aus Molke herstellen, einem Nebenprodukt der Lebensmittelindustrie. In Kürze Proteinfaserschwämme von ETH-Forschenden eigenen sich hervorragend, um Gold aus Elektroschrott zu gewinnen. Aus 20 alten Computer-Leiterplatten gewannen die Forschenden ein 450 Milligramm schweres 22-Karat-Goldnugget. Da die Methode verschiedene Abfall- und Industrienebenprodukte nutzt, ist sie nicht nur nachhaltig, sondern auch kostengünstig. Unedles in Gold zu verwandeln, war eines der nie erreichten Ziele…
Das Material verzögert die Bildung von Eiskristallen und verringert die Adhäsion von Eisschichten. Dank einer innovativen Fertigungsmethode ist die Beschichtung sehr robust und haftet auf zahlreichen Oberflächen. Eisabweisende Beschichtungen gibt es schon länger, bislang sind sie aber sehr empfindlich und lösen sich recht schnell von den zu schützenden Oberflächen. Einem Forschungsteam um Anna Maria Coclite und Gabriel Hernández Rodríguez vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz ist es nun gelungen, diesen Mangel zu beheben. Sie haben eine stark eisabweisende Beschichtung…
Empa-Forschende haben aus einem Abfallprodukt der Bierbrauerei Nanocellulose gewonnen und diese zu einem Aerogel verarbeitet. Der hochwertige Werkstoff könnte in Lebensmittelverpackungen zum Einsatz kommen. Am Anfang war die Maische. Das Gemisch aus Malz und Wasser wird über mehrere Stunden gerührt und schonend erhitzt. Die Flüssigkeit, die dabei entsteht, heisst Würze und wird in weiteren Prozessschritten zu Bier. Das verbrauchte Malz – der sogenannte Biertreber – hat einen weitaus weniger rühmlichen Weg vor sich. Meistens endet er als Futtermittel oder auf…
Forschungsverbund mit Beteiligung der Volkswagen AG entwickelt Schäume mit einem Ligninanteil von über 90 Prozent für Kernelemente von Pkw-Stoßfängern. Im Vorhaben „Ligninschaum“ will das Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI gemeinsam mit vier Industriepartnern, darunter die Volkswagen AG, einen biobasierten, wirtschaftlichen Schaumstoff für die Automobilindustrie entwickeln. Dazu setzen die Forschenden auf das direkte Aufschäumen von ungereinigtem Ligninsulfonat. Zielprodukt ist ein Kernelement für Pkw-Stoßstangen. Das Vorhaben wird bis Ende 2026 vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende…
«Graphene Flagship» nach zehn Jahren erfolgreich abgeschlossen. Die grösste je auf die Beine gestellte EU-Forschungsinitiative ist erfolgreich zu Ende gegangen: Ende letzten Jahres wurde das «Graphene Flagship» offiziell abgeschlossen. Daran beteiligt waren auch Empa-Forschende, etwa der Molekularbiologe Peter Wick, der im «Workpackage Health and Environment» von Anfang an dabei war – und die Erkenntnisse in diesem Bereich soeben mit internationalen Kollegen in einem umfassenden «Review»-Artikel im Fachjournal «ACS Nano» zusammengefasst hat. Nicht kleckern, sondern klotzen. Das könnte man dem 2013…
…in technisch anspruchsvollen Bauteilen – neues Projekt. Die ökologische und gesellschaftliche Verpflichtung zwingt uns, Kunststoffabfälle im Kreislauf zu führen, um unseren Konsum ressourceneffizienter und nachhaltiger zu gestallten. Zudem fordern gesetzliche Verpflichtungen eine anteilige Nutzung von Kunststoffrezyklaten in technischen Bauteilen. Mit dem neuen Projekt »Kunststoffrezyklate in technischen Bauteilen zuverlässig einsetzen« wird das Fraunhofer LBF gemeinsam mit Partnern grundlegende Wirkzusammenhänge aus Stoffstrom, Verarbeitung und Langzeitverhalten in hochbeanspruchten Anwendungen betrachten. Ziel ist, Produkte nachhaltiger und haltbarer herzustellen und mehr Kunststoffrezyklate zuverlässig in technischen…
Natrium-Ionen-Akkus haben noch eine Reihe von Schwachstellen, die durch die Optimierung von Batteriematerialien behoben werden könnten. Eine Option ist die Dotierung des Kathodenmaterials mit Fremdelementen. Ein Team von HZB und Humboldt-Universität zu Berlin hat nun die Auswirkung von einer Dotierung mit Scandium und Magnesium untersucht. Um ein vollständiges Bild zu erhalten, hatten die Forscher*innen Messdaten an den Röntgenquellen BESSY II, PETRA III und SOLARIS gesammelt und ausgewertet. Sie entdeckten dadurch zwei konkurrierende Mechanismen, die über die Stabilität der Kathoden entscheiden….
Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald hat eine neuartige Methode zur Herstellung ultrahydrophober siliziumorganischer Polymerschichten entwickelt. Diese Schichten sind eine Alternative zu per- und polyfluorierten Verbindungen (PFAS), die derzeit noch in vielen Industrieanwendungen und -sparten verwendet werden. PFAS-Verbindungen werden seit Jahrzehnten zur Veredelung einer Vielzahl von Produkten genutzt, darunter in der Medizintechnik, der Halbleiterindustrie und der Textilindustrie. Sie sind außerordentlich wasserabweisend und bieten daher eine Vielzahl von Vorteilen, zum Beispiel eine gute Antihaftwirkung und eine hohe…
Wo heisses Wasser fliesst, ist der Kalk nicht weit. In Haushalten ist das lästig, in thermischen Kraftwerken ein teures Problem. Jetzt haben ETH-Forschende eine Lösung dafür gefunden. Heisswassertanks, Waschmaschinen, Wasserkocher – jedes Haushaltsgerät, das mit (heissem) Wasser in Kontakt kommt, verkalkt, besonders in Gegenden mit hartem, also kalkreichem Wasser. Oft hilft dann nur der Griff zum Essig oder Spezial-Entkalker, um den steinharten Belag aufzulösen und das Gerät wieder funktionstüchtig zu machen. Im Haushalt ist das in erster Linie lästig, in…
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