Ein spannendes Forschungsprojekt mit aktuellem Bezug und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten läuft derzeit an der Hochschule Hof: Am Institut für Materialwissenschaften (ifm) beschäftigt man sich mit der Erforschung antibakterieller Oberflächenbeschichtungen. Diese Lackverbindungen sollen in der Zukunft insbesondere in Krankenhäusern, Arztpraxen oder auch in öffentlichen Verkehrsmitteln eingesetzt werden und die Verbreitung von Bakterien und Viren hemmen. Helfen soll dabei erstmals ein naturnaher Stoff, der aus bislang wenig genutzten Fischereiabfällen gewonnen werden kann. Jessica Wittmann (31) ist wissenschaftliche Mitarbeiterin im Forschungsprojekt „Krankenhausbett“ an der…

Nach der sommerlichen Ernte gelangen Früchte als Trockenobst saisongerecht in den Verkauf. Wird Obst oder Gemüse durch Wärme getrocknet, können jedoch Nährstoffe zerstört werden und Aromastoffe verloren gehen. Deshalb ist das nichtthermische Trocknen von Lebensmitteln – also ohne Erwärmen –, in der Industrie besonders beliebt. Dabei kommen unter anderem Ventilatoren zum Einsatz. Ein neues, an der Empa entwickeltes Trocknungsverfahren mittels Ionenwind verspricht nun ein energieeffizienteres, schnelleres und erst noch schonenderes Trocknen von Lebensmitteln. Wenn sich die Rotorblätter eines Ventilators drehen,…

Experiment und Computersimulationen erschließen neue Anwendungsfelder. Materialien aus anorganischen und organischen Komponenten können das Beste aus zwei Welten vereinen: Unter bestimmten Umständen sind dreidimensionale Netzwerke aus metallorganischen Verbindungen, die sogenannten Metal-Organic Frameworks, kurz MOFs, so geordnet aufgebaut wie Kristalle und zugleich porös und flexibel verformbar. Das weckt Hoffnungen auf intelligente Materialien für energiesparende technische Anwendungen. Allerdings sind bisher nur wenige flexible MOFs bekannt. Ein Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Technischen Universität München (TUM) hat mittels Experimenten und Simulationen…

Für den Mobilfunkstandard von morgen setzen Fraunhofer-Forschende auf das richtige Material. Die Leistungsfähigkeit von Hochfrequenzanwendungen wie 5G oder Radar hängt vor allem von den verwendeten Materialien und Verbindungen ab. Um diese zu untersuchen und zu optimieren, wurde am Fraunhofer IZM in Berlin eine neue Arbeitsgruppe gegründet. Durch die Expertise der Forscherinnen und Forscher werden Hochfrequenz-Strukturen so aufgebaut, dass eine optimale Wellenübertragung ermöglicht wird. Laut einer Studie des Technologieanalysten Yole Développement wird sich allein im Telekommunikationsbereich der Markt für Hochfrequenz-Module in…

Vier Verpackungskünstler aus der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Dresden haben das Beste aus zwei Welten zusammengebracht: Einen Prozess zur Produktion von elektronischen Baugruppen mit den Möglichkeiten der additiven Fertigung. Dies ermöglicht die schnelle und kosteneffiziente Produktion selbst kleinster Stückzahlen. Hierdurch entsteht insbesondere für mittelständische Unternehmen die Möglichkeit, neue Geschäftsfelder durch das ‚Rapid Electronic Manufacturing‘ bzw. die Fertigung individueller Baugruppen ohne hohe Einrichtungskosten aufzubauen. Im Mai 2019 als Ausgründungsprojekt gestartet, gründete das Team um Geschäftsführer und Leiter der…

PTB testet Messverfahren für Wasserstoff Der Einsatz von Wasserstoff soll die Kohlendioxid-Emissionen der Stahlindustrie rapide senken. Die PTB und die Salzgitter Flachstahl GmbH arbeiten zusammen, um die dafür notwendige präzise Mengenmesstechnik zu entwickeln. Wasserstoff gewinnt nicht nur als klimaneutraler Energieträger zunehmend an Bedeutung, sondern auch als erneuerbares Prozessgas in der Stahlherstellung. Wird der Wasserstoff mithilfe regenerativ erzeugten Stroms hergestellt, lassen sich bei der Stahlproduktion erhebliche Mengen an CO2-Emissonen vermeiden. Das Wissen um eine geeignete Wasserstoff-Mengenmesstechnik, mit der sich industrielle Produktionsprozesse…

Forscherinnen und Forscher am HZB haben verschiedene Zusammensetzungen von Cäsium-basierten Halogenidperowskiten (CsPb(BrxI1-x)3 (0 ≤ x ≤ 1)) gedruckt und untersucht. In einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und 300 Celsius beobachten sie strukturelle Phasenübergänge, die die elektronischen Eigenschaften beeinflussen. Die Studie bietet eine schnelle und einfache Methode zur Bewertung neuer Zusammensetzungen von Perowskitmaterialien, um Kandidaten für Anwendungen in Dünnschichtsolarzellen und optoelektronischen Bauelementen zu identifizieren. Hybridhalogenidperowskite (ABX3) haben sich in nur wenigen Jahren als hocheffiziente neue Materialien für Dünnschichtsolarzellen durchgesetzt. Das A steht…

Ein von der Österreichischen Bautechnik Vereinigung (ÖBV), TU Graz und OTH Regensburg gemeinsam initiiertes Projekt liefert ein systematischeres Verständnis von Spritzbeton-Anwendungen und bildet die Basis für neue, noch dauerhaftere Betonmischungen und damit für langlebigere Tunnel. Die Lebensdauer von Tunnelbauwerken ist heute auf mindestens einhundert Jahre ausgelegt – beim Brenner-Basistunnel sind es gar 200 Jahre. Das Problem dabei: „Die Lebensdauer wird momentan auf Basis theoretischer Kennzahlen und Erfahrungswerten berechnet. Umweltbedingungen wie beispielsweise chemisch angreifende Bergwässer können aber unter Umständen früher als…

Forschenden der Universitäten Jena und Cambridge ist es gelungen, eine neue Klasse hybrider Glaswerkstoffe herzustellen, die organische und anorganische Komponenten vereint und den Werkstoffen ganz besondere mechanische Eigenschaften verleiht. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzen dafür Materialkombinationen, in denen metallorganische und anorganische Gläser chemisch verbunden sind. Seine Arbeit stellt das Forschungsteam in der aktuellen Ausgabe des renommierten Fachmagazins „Nature Communications“ vor. Verbundstoffe aus organischen und anorganischen Materialien sind in der Natur häufig zu finden. Beispielsweise bestehen Knochen aus dem organischen Strukturprotein…

Methoden zur Analyse von thermo- und elektrochemischen Systemen gewinnen im Kontext der Energiewende immer mehr an Bedeutung. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat nun im Kontext des nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie seine FuE-Infrastruktur erweitert und eine der weltweit wenigen Anlagen für Hochtemperatur-Nah-Umgebungsdruck-Röntgenphotoelektronen-Spektroskopie (HT-NAP-XPS) in Betrieb genommen. Damit setzt das Institut einen weiteren Meilenstein für die Entwicklung von Elektrolyse- und Brennstoffzellensystemen sowie wasserstoffbasierten Power-to-X-Pfaden. Das NAP-XPS System ist innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft einzigartig und eröffnet Partnern z. B. aus der…

Ein Forscherteam der Technischen Universität Delft, der Universität Leiden (beide in den Niederlanden), der Tohoku-Universität in Japan und des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg hat einen neuen Typ von MRT-Scanner entwickelt, der Spin-Wellen in ultradünnen Magneten abbilden kann. Im Gegensatz zu elektrischen Strömen erzeugen diese so genannten Wellen wenig Wärme, was sie zu vielversprechenden Signalträgern für zukünftige grüne ICT-Anwendungen macht. Die Arbeit des Teams ist nun in Science Advances erschienen. MRT-Scanner können auf nicht-invasive Weise in…

Neuer Ansatz erlaubt, die Leitfähigkeit von Halbleitern umkehrbar zu steuern. Der Metalloxid-Halbleiter Galliumoxid gilt unter anderem als aussichtsreicher Kandidat für einen möglichen Einsatz in der Leistungselektronik. Dem standen bisher Schwierigkeiten im Wege, die vor allem die gezielte Beeinflussung der elektrischen Leitfähigkeit des Materials behinderten. In einer in der Fachzeitschrift Scientific Reports (DOI: 10.1038/s41598-020-62948-2) publizierten Arbeit demonstriert ein Forschungsteam unter Beteiligung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) nun, wie sich die Leitfähigkeit von Galliumoxid in seiner stabilsten Form (β-Ga2O3) über einen kontrollierten Einbau…

Das Bundeswirtschaftsministerium fördert die Entwicklung einer neuartigen Messumgebung zur Magnetfeld- und Stromdichtemessung an Lithium-Ionen-Batterien mit halber Million Euro. Angesiedelt ist das Projekt am Forschungszentrum Energiespeichertechnologien der TU Clausthal. Sowohl im Bereich der Elektromobilität als auch für stationäre Anwendungen steigt die Nachfrage nach Hochleistungsbatterien stark an. Die hohen Leistungsanforderungen, insbesondere die erforderlichen hohen Stromraten, führen zu deutlich gesteigerten Ansprüchen an das Zelldesign und die Kontaktierung der Zellen. Diese beiden Bereiche sind sowohl für die Sicherheit der Systeme als auch deren Lebensdauer…

Im Oktober 2019 startete das EU-geförderte Projekt “Switch2Save” (Förderkennzeichen 869929), welches es sich zur Aufgabe gemacht hat, die Verfügbarkeit und Kosteneffizienz von smarten, elektrochromen und thermochromen Glastechnologien zu verbessern. Rund ein Jahr später zeigen die ersten Projektergebnisse, dass die Nutzung dieser smarten Glastechnologien zusammen mit intelligenten Schaltprotokollen den Primärenergieverbrauch von großflächig verglasten Gebäuden um bis zu 70 % reduzieren kann. Smarte Glaslösungen – wie zum Beispiel elektrochrome (EC) und thermochrome (TC) Fenster und Glasfassaden – kontrollieren die Übertragung von Strahlungsenergie…

Stromeinspeisung folgt Residuallast und Strompreisen Ca. 150 Biogasanlagen produzieren schon heute flexibel Strom und werden markt- und systemdienlich betrieben. Dies zeigt eine Analyse im Auftrag der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), die von der Agrarservice Lass GmbH mit Hilfe des Flexperten-Netzwerkes durchgeführt wurde. Darin wird deutlich, dass die Einspeisesummen ausgewählter, zukunftsweisend flexibilisierter Biogasanlagen sehr genau den Strompreisen und der Residuallast folgen. Bei hoher Netzbelastung ruhen die Biogas-BHKWs und machen das Netz frei für Wind- und Solarstrom. Biogas-Rohstoffe und die…

Ressourcenschonende Alternative für die Fertigung von Antriebswellen Wellen sind als Kraft- und Drehmomentüberträger unscheinbare und doch unersetzliche Bestandteile von Autos, Flugzeugen, Schiffen oder Windkraftanlagen. Weltweit werden jedes Jahr Milliarden dieser Bauteile in unterschiedlichen Größen produziert, die meisten mit Absätzen oder anderen Oberflächenmerkmalen. Ein Team des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT entwickelte nun das additive Verfahren »Express Wire Coil Cladding« (kurz: EW2C) zur Oberflächenbearbeitung von Wellen. Das EW2C-Verfahren bietet eine ressourcenschonende und kostengünstige Alternative zu gängigen abtragenden Verfahren der Wellenbearbeitung wie dem…