Parallele Messung mehrerer Wasserparameter mit nur einem Sensorchip. Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS präsentiert eine wegweisende Integrationstechnologie zur gleichzeitigen Messung verschiedener Wasserparameter mittels ionensensitiver Feldeffekttransistoren (ISFETs). Die neu entwickelte n-Wannen-Integrationstechnologie ermöglicht es künftig, mit nur einem Sensorchip pH-Werte, Nitrat-, Phosphat- und Kaliumkonzentrationen parallel und kontinuierlich zu erfassen. Diese Innovation eröffnet neue Horizonte für die Umwelt- und Bioanalytik. ISFETs zeichnen sich durch ihre Kompaktheit, Robustheit und Integrationsfähigkeit aus. Daher sind sie optimal für die präzise Messung von pH-Werten sowie für…

Stark, kompakt und jetzt auch schnell… Viele Anwendungen z. B. im Werkzeug- und Maschinenbau benötigen Aktoren, um elektrische Signale in mechanische Bewegungen umsetzen zu können. Sind dabei große Kräfte bei geringem Bauraum erforderlich, haben Aktoren aus thermischen Formgedächtnislegierungen bereits heute die Nase vorn. Einziges Manko ist ihr schlechtes Abkühlverhalten und die damit einhergehende geringe Dynamik. Nun haben drei Fraunhofer-Institute eine neue Klasse von Hochlast-Formgedächtnis-Aktoren entwickelt. Diese können große Kräfte, bei geringer Baugröße erstmals hochdynamisch schalten. Im kürzlich abgeschlossenen Forschungsprojekt HochPerForm…

iGEM2024: HHU-Projekt KlothY… Zum neunten Mal geht ein studentisches Team der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf bei iGEM an den Start, dem internationalen studentischen Wettbewerb der synthetischen Biologie. In den kommenden sechs Monaten werden die diesjährigen Teammitglieder ein synthetisches Textilgewebe entwickeln, mithilfe einer Ko-Kultur aus Bakterien und Hefen. Das vorrangige Ziel der Studierenden ist, eine nachhaltige und gleichwertige Alternative zu Textilien aus konventioneller Textilproduktion zu erzeugen. Mitglieder des iGEM2024-Teams der HHU. Ausführliche BU s. Text. (c) HHU / Noah Ben Bulawa Textilien bilden…

– neue biobasierte Materiallösungen im Pilotmaßstab greifbar machen. Vor drei Jahren startete das mit rund 14 Millionen Euro von der Europäischen Union geförderte Verbundprojekt INN PRESSME. Ziel der 27 Projektpartner aus neun europäischen Ländern ist es, ein europaweites Ökosystem für die Entwicklung und Herstellung von pflanzenbasierten wiederverwertbaren und/oder biologisch abbaubaren Verpackungs-, Energie- und Transportlösungen sowie Konsumgütern aufzubauen. Aktuell sind die geplanten neun Testfälle mit Prototypen abgeschlossen und die Ergebnisse lassen aufhorchen. Antimikrobiell ausgestattete Beschichtung auf 3D ge-druckten Schuhsolen. Bei der…

Verfahren der Kieler Materialwissenschaft ermöglicht erstmals umfassenden Vergleich von Beschichtungen für biomedizinische Anwendungen. Der Halteknopf im Bus, die Tasten im Fahrstuhl oder die Schutzscheibe am Anmeldetresen in der Arztpraxis: Täglich kommen wir mit einer Vielzahl von Oberflächen in Kontakt. Spezielle Beschichtungen aus Kunststoff verleihen ihnen bestimmte Eigenschaften, zum Beispiel zum Schutz vor Viren. Ein Team aus der Materialwissenschaft der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat jetzt erstmals verschiedene biomedizinische Beschichtungen umfassend verglichen und untersucht, was bei Interaktionen mit der Haut, mit…

Im Autobahntunnel oder dem Einkaufszentrum kann nicht einfach mal schnell ein Fenster geöffnet werden – dass hier trotzdem keine dicke Luft herrscht, ist moderner Technik zu verdanken. Große industrielle Lüftungsanlagen funktionieren so gut, dass sie im Alltag kaum wahrgenommen werden, haben allerdings einen Nachteil: den Energieverbrauch. Die Europäische Union hat angekündigt, die Ökodesign-Richtlinie für Industrieventilatoren kommendes Jahr zu verschärfen. In seiner Doktorarbeit an der Hochschule Coburg und der FAU Erlangen-Nürnberg hat Manuel Fritsche dafür eine Lösung entwickelt. Im Bereich der…

Statt Kohle oder Erdöl zu verbrennen, um Zement oder Stahl herzustellen, könnte in Zukunft Sonnenenergie dafür genutzt werden. Forschende der ETH Zürich haben eine thermische Falle entwickelt, die Sonnenstrahlung aufnimmt und Hitze abgibt. Sie wird über tausend Grad heiss. We­sent­li­cher Be­stand­teil der ther­mi­schen Fal­le ist ein Zy­lin­der aus Quarz. Er er­reich­te in den Ex­pe­ri­men­ten ei­ne Tem­pe­ra­tur von 1050 Grad Cel­si­us und glüh­te bei die­ser Hit­ze. (Bild: ETH Zü­rich / Emi­lia­no Ca­sa­ti) Für die Herstellung von Zement, Metallen und vielen Chemikalien…

TU Graz eröffnet neues CD-Labor. Das „CD-Labor für Elektromagnetisch verträgliche robuste elektronische Systeme“ erforscht die negativen elektromagnetischen Einflüsse auf elektronische Bauteile in Produktion und Betrieb, um Ursachen für Ausfälle zu beseitigen. Elektrische Bauteile, beispielsweise Halbleiter, werden dank technischer Fortschritte immer kleiner. Durch diese Verkleinerung reagieren sie allerdings wesentlich empfindlicher auf äußere Einflüsse wie elektrostatische Entladungen oder elektromagnetische Emissionen anderer elektronischer Komponenten. Das erhöht nicht nur den Ausschuss in der Produktion, sondern es kann auch zu Fehlfunktionen oder sogar Ausfällen innerhalb…

Batterien auf molekularer Ebene beim Laden zuschauen – das wollen Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Münster mithilfe des neuen Messinstruments NAPXAS am Karlsruhe Research Accelerator (KARA). Es macht Flüssigkeiten für die Synchrotronforschung zugänglich und ermöglicht damit einzigartige Einblicke in Energiespeicherprozesse. Synchrotronstrahlung ist elektromagnetische Strahlung aus Teilchenbeschleunigern, beispielsweise in Form von weicher Röntgenstrahlung. Sie ermöglicht Einblicke in die innere Struktur und Funktionsweise von Materialien und spielt damit bei der Entwicklung von Spitzentechnologien eine wichtige Rolle. Für…

Neuer Meilenstein erreicht: Photovoltaikprojekt startet Demonstrationsphase nach erfolgreicher dreijähriger Entwicklung. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Projekt zum Thema „Entwicklung eines netzdienlichen Photovoltaik-Speicher-Systems unter Einsatz von Ultrakondensatoren“, kurz NetPVStore, wurde 2020 gestartet. Unter der Koordination des Center for Applied Energy Research e. V. (CAE) entwickelt ein interdisziplinäres Projektteam aus Wissenschaftlern und Ingenieuren vom CAE, DHG Engineering, Skeleton Technologies, TH Nürnberg, Sunset Energietechnik und der ÜZ Mainfranken eine Wandler-Speicher-Einheit, bestehend aus Photovoltaikmodulen, Kurzzeitspeichern und Leistungselektronik. Eingestrahlte Solarleistung am…

Der „Hochleistungsrechner Karlsruhe“ (HoreKa), der seit Juni 2021 am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Betrieb ist, zählt derzeit zu den schnellsten Rechnern Europas. Nach einem kürzlich erfolgten Upgrade belegt er nun außerdem Rang 6 in der halbjährlich erscheinenden Green500-Liste der energieeffizientesten Rechner der Welt. Damit verbessert sich der Supercomputer um sieben Plätze im Vergleich zu 2021. „Hochleistungsrechner ermöglichen komplexe Simulationen, Datenanalysen und Berechnungen, die in der Wissenschaft unverzichtbar sind und dabei helfen, schnelle Antworten auf die drängendsten Herausforderungen unserer…

Innovativer Werkstoff für eine energieeffiziente Architektur: Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) stellen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Communications ein polymerbasiertes Material mit besonderen Eigenschaften vor. Das Material lässt Sonnenlicht ins Innere, sorgt für ein angenehmeres Raumklima und reinigt sich wie ein Lotusblatt selbst. Die Neuentwicklung könnte in Zukunft Glaskomponenten in Wänden und Dächern ersetzen. In Außentests auf dem Campus des KIT hat das Forschungsteam das Material erfolgreich erprobt. (DOI: 10.1038/s41467-024-48150-2). Möglichst viel natürliches Licht in Gebäuden…

In den vergangenen Jahren konnten sich mikrooptische Projektoren für Anwendungen im Bereich Verkehr und Automotiv etablieren. Dabei ermöglichen diese Projektoren die Kommunikation von Autos mit ihrer Umgebung. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF haben nun ein dynamisches Blinklicht entwickelt, das in kompakter Form eine größtmögliche Sichtbarkeit auch unter Tageslichtbedingungen garantiert. Der Blinker wird erstmals auf der OPTATEC 2024 in Frankfurt (Main) vom 14. bis 16. Mai vorgestellt werden. Prinzip eines herkömmlichen mikrooptischen Projektors basierend auf Blenden (oben)…

Forscher*innen der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der Freien Universität Berlin haben erstmals den genauen Mechanismus des Simons-Prozesses entschlüsselt. Das elektrochemische Verfahren ist von großer Bedeutung für die Herstellung fluororganischer Verbindungen und wird u.a. in der Pharmazie, Agrochemie, Kunststoffherstellung und Elektronik angewandt. Der Simons-Prozess, benannt nach seinem Entdecker, dem amerikanischen Chemiker Joseph H. Simons, nutzt ein elektrochemisches Verfahren zur Synthese fluororganischer Verbindungen. Durch die Passage von Strom durch eine Elektrolytlösung mit Fluorwasserstoff an einer Anode und einer Kathode…

»Mehr als nur ein grünes Image«: Hochschule Aalen und Fraunhofer IGCV forschen gemeinsam an nachhaltigen Lösungen für Faserverbundwerkstoffe im Leichtbau. Immer häufiger sollen nachwachsende Rohstoffe in Verbundstoffen für technische Anwendungen eingesetzt werden. Bisher stoßen die sogenannten Bio-Composites für anspruchsvolle Produkte noch an ihre Grenzen. Dies soll sich ändern: In einer neu gegründeten, gemeinsamen Forschungsgruppe untersuchen die Hochschule Aalen und das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV die Eigenschaften biogener Werkstoffe und entwickeln diese weiter. Das Ziel der »AG BioComposites«…

Nachhaltig, flexibel, platzsparend… Der Wasserbedarf in Deutschland steigt und gebrauchtes Wasser wird nicht ausreichend genutzt. Dabei bietet vor allem das sogenannte Grauwasser, also das Abwasser aus Dusche, Badewanne und Handwaschbecken, großes Potenzial für eine weitere Verwendung. Es kann vor Ort auf Betriebswasserqualität gebracht werden und zum Beispiel für die Toilettenspülung oder zur Gartenbewässerung wiederverwendet werden. Dank flexibler 3D-Textilien sogar platzsparend in nahezu jedem Gebäude. Demonstrator in einem Mehrfamilienhaus in Berlin. Foto: ARIS/DITF Bei etwa 50 bis 80 Prozent aller häuslichen…