Forschende entwickeln bioabbaubares Supportmaterial – Entsorgung über das Abwasser ohne Mikroplastik – Industriepartner gesucht. Im Vorhaben AquaLoes haben Forschende des Instituts für Kunststofftechnik der Universität Stuttgart (IKT) bioabbaubare Stützstrukturen für den 3D-Druck entwickelt. Sie bestehen hauptsächlich aus Polyhydroxybutyrat-co-valerat (PHBV) und Kochsalz und lassen sich im Wasserbad vom Bauteil ablösen und über das Abwasser entsorgen, ohne dass Mikroplastik entsteht. Das vollständig aus biologischen Quellen stammende PHBV ist in natürlichen Gewässern, auch im Meer, biologisch abbaubar. Um das patentierte Werkstoffkonzept zur Marktreife…

Wissenschaftler*innen entwickeln positives Elektrodenmaterial aus einem organischen Redox-Polymer, das auf Phenothiazin basiert. Aluminium-Ionen-Batterien mit diesem Material speicherten eine bisher nicht erreichte Ladung von 167 Milliamperestunden pro Gramm und übertrafen damit Batterien mit Graphit als Elektrodenmaterial. Aluminium-Ionen-Batterien gelten als vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Batterien, für die knappe Rohstoffe wie Lithium verwendet werden. Aluminium-Ionen-Batterien gelten als vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Batterien, für die knappe und schwer recycelbare Rohstoffe wie Lithium verwendet werden. Denn Aluminium ist eines der häufigsten Elemente in der Erdkruste,…

Um Vorgänge im Mikrometerbereich wie etwa die Entladung einer Batterie sichtbar zu machen, brauchte man bisher leistungsfähige Computer, die Tage, wenn nicht gar Monate mit der Auswertung großer Mengen von 4D-Tomographie-Daten beschäftigt waren. Das Verbundprojekt KI4D4E plant nun ein Open-Source-Framework, mit dem Forschende Daten der 4D-Tomographie auf handelsüblichen PCs in kürzester Zeit auswerten und visualisieren können. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben mit über 2,5 Millionen Euro. Koordiniert wird es durch das Institut für Technische Informatik…

Ein neues Verfahren zur Reinigung von Transportbändern in der Lebensmittelproduktion kann die bisher üblichen Desinfektionschemikalien ersetzen: Plasmabehandeltes Wasser ist rückstandsfrei einsetzbar und wirkt bei kürzerer Einwirkzeit effizient gegen mikrobielle Kontamination. Die Ergebnisse wurden vor Kurzem im Fachblatt Innovative Food Science and Emerging Technologies veröffentlicht. Mikrobielle Verunreinigungen können entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Lebensmitteln auftreten. Um Gesundheitsrisiken für Verbraucher zu minimieren, müssen die Produktionsprozesse entlang der gesamten Verarbeitungskette sicher durchgeführt werden. Üblich ist es daher, Förderbänder beispielsweise in der Gemüse- oder…

Projekt H2BlackForest: Teilprojekt FastPEM startete am 1. Juni. Mithilfe regenerativer Energie hergestellter Wasserstoff ist ein wichtiger Energieträger für die Mobilität der Zukunft. Der Bedarf an Brennstoffzellen-Stacks, die Wasserstoff in elektrische Energie wandeln, wird daher in den nächsten Jahren rapide anwachsen. Forschende am Fraunhofer IPA und am Campus Schwarzwald entwickeln jetzt zusammen mit mehreren Partnern aus der Industrie eine innovative Qualitätsprüfung, die Zeit und Geld bei der Fertigung spart. »Die Automatisierung bei der Produktion von Brennstoffzellen steckt noch in den Kinderschuhen….

Nanometerfeine Strukturen aus Quarzglas, die sich direkt auf Halbleiterchips drucken lassen, erzeugt ein am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickeltes Verfahren. Ein hybrides organisch-anorganisches Polymerharz dient als Ausgangsmaterial für den 3D-Druck von Siliziumdioxid. Da das Verfahren ohne Sintern auskommt, sind die dazu erforderlichen Temperaturen deutlich niedriger. Zugleich ermöglicht eine höhere Auflösung Nanophotonik mit sichtbarem Licht. Das Forschungsteam berichtet in der Zeitschrift Science. (DOI: 10.1126/science.abq3037) Das Drucken von aus reinem Siliziumdioxid bestehendem Quarzglas in mikro- und nanometerfeinen Strukturen eröffnet neue Möglichkeiten…

Zweikanalige intra-/intermolekulare Exciplex-Emission ermöglicht effiziente tiefblaue Elektrolumineszenz – Publikation in Science Advances präsentiert neuartige blaue OLEDs. Organische Leuchtdioden, kurz OLEDs, zeichnen sich durch Energieeffizienz und Flexibilität aus. Doch eine Herausforderung liegt in der Herstellung blauer OLEDs – diesen mangelte es bisher an Leuchtdichte und Stabilität. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und an der Shanghai-Universität haben nun eine neue Strategie zum Herstellen effizienter tiefblauer OLEDs entwickelt: Ein eigens hergestelltes neuartiges Molekül ermöglicht bei elektronischer Anregung eine zweikanalige intra-/intermolekulare Exciplex-Emission…

Passgenaue Wicklungen… Elektromotoren spielen eine Schlüsselrolle bei der Mobilitätswende: Ihr Betrieb verursacht keine umwelt- oder klimaschädlichen Emissionen. Dennoch tragen Gewicht, benötigter Bauraum und insbesondere Energieverbrauch wesentlich zum ökologischen Fußabdruck eines Fahrzeugs bei. Ein wichtiger Faktor für die Effizienz einer E-Maschine ist der Ausnutzungsgrad des verfügbaren Bauraums für die Kupferwicklungen im Stator. Das Fraunhofer IWU setzt nun auf umformtechnische Produktionsverfahren, um den so genannten Nutfüllfaktor durch lageangepasste Wicklungen von derzeit durchschnittlich 50 Prozent auf über 80 Prozent zu erhöhen. Die Automobilindustrie…

– Süßer Code per Laserdruck. Ein Forscherteam vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) hat eine Methode entwickelt, die Produktfälschung zukünftig erschweren könnte. Mit diesem neuen, patentierten Verfahren ist es möglich, einzigartige, nicht kopierbare Fluoreszenzmuster schnell, umweltfreundlich und preiswert zu erzeugen. Durch Fälschungen von Elektronik, Zertifikaten oder Medikamenten entstehen jährlich weltweit wirtschaftliche Verluste in Milliardenhöhe. Schätzungen des EU-Statusberichts über Rechtsverletzungen (EQUIPO, 2019) zufolge betragen die Umsatzeinbußen der europäischen Pharmaindustrie, die jährlich durch gefälschte Medikamente entstehen, rund 9,6 Milliarden Euro. Laut…

Emissionsarm und energieeffizient – Das Industriematerial Siliciumcarbid ist für viele Anwendungen begehrt. Das extrem harte und hitzebeständige Material wird beispielsweise für feuerfeste Komponenten oder für Halbleiter verwendet. Doch die Herstellung ist energieintensiv und emittiert viel Kohlendioxid. Zudem fallen große Mengen an Neben- und Abfallprodukten an. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS haben mit RECOSiC© ein besonders umweltfreundliches Recycling-Verfahren entwickelt, das diese Neben- und Abfallprodukte wieder in hochwertiges Siliciumcarbid verwandelt. Das neuartige Verfahren verbessert die Ausbeute und reduziert…

Car2Human-Kommunikation auf der LASER 2023. Wer fährt zuerst? Soll der Fußgänger warten oder darf er die Straße vor dem Auto überqueren? Ein kurzer Blickkontakt oder ein kleines Handzeichen reichen heute aus, um sich im Straßenverkehr zu verständigen. Aber wie werden in Zukunft autonome Fahrzeuge kommunizieren? Diese Frage beantworten Forschende im Projekt MaMeK. Ihre Ergebnisse stellen sie vom 27. bis 30. Juni auf der LASER World of Photonics in München vor (Stand 415, Halle A2). Der Radfahrer ist unschlüssig, ob das…

Energieflexibler Betrieb von Druckgussanlagen. Durch den hohen Energieverbrauch von Schmelz- und Warmhalteöfen stellen die Preise des eingesetzten Energieträgers einen wesentlichen Kostenfaktor bei der Produktion von Gussteilen dar. Da der Preis für Strom im Tagesverlauf deutlich schwankt, zum Beispiel durch unterschiedliche Auslastungen des Stromnetzes oder durch das volatile Einspeisen von Energie aus erneuerbaren Ressourcen, sollten Unternehmen ihren Energieverbrauch flexibel gestalten, um möglichst kosteneffizient produzieren zu können. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA entwickelt gemeinsam mit Partnern einen Ofen in bivalenter…

Forscher untersuchen Transferschmierung bei Schneckengetrieben. Um Reibung und Verschleiß zu verringern, kommen oft flüssige Schmiermittel zum Einsatz. Dies ist aber nicht immer möglich, etwa bei hohen Temperaturen oder im Vakuum. Hier finden stattdessen Festschmierstoffe Verwendung, die auf die Oberflächen der Bauteile aufgebracht werden. Im Rahmen eines Schwerpunktprogramms (SPP) „Schmiersysteme mit hoher mechanischer Belastung“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) untersuchen Forscher unter anderem, wie eine sogenannte Transferschmierung bei Schneckengetrieben effizient zum Einsatz kommen kann. Koordiniert werden die Arbeiten an der Rheinland-Pfälzischen Technischen…

Ein Pollen mit darin enthaltenem Nanoschaum oder die faszinierenden geometrischen Strukturen im Inneren einer Kieselalge: Mit einer innovativen Technik ist es einem Team um die DESY-Forscherin Saša Bajt und den DESY-Forscher Henry Chapman an DESYs brillanter Röntgenstrahlungsquelle PETRA III gelungen, winzige biologische Proben zu durchleuchten, ohne sie zu beschädigen. Das neuartige Verfahren liefert hochauflösende Röntgenbilder von getrocknetem biologischem Material, das zuvor weder eingefroren noch beschichtet oder anderweitig verändert werden muss, wie das Team im Fachblatt „Light: Science & Application“ berichtet….

Wer sich eine Getränkeflasche aus Plastik kauft, stellt häufig fest, dass der Deckel nach dem Öffnen mit der Flasche verbunden bleibt. Dahinter steckt eine EU-Vorgabe, die in Deutschland teilweise schon umgesetzt wird. Demnach dürfen PET-Einwegflaschen ab Juli 2024 nur noch mit so einem Verschluss verkauft werden. Eine solche Konstruktion haben nun auch drei Studierende der FOM Hochschule in Dortmund im Rahmen ihres Maschinenbau-Studiums gemeinsam mit einem Dozenten entwickelt. Der große Unterschied zu bereits im Handel erhältlichen Flaschen: Durch eine besondere…

Den technischen Fortschritt vorantreiben: Dehnbare Elektronik wird immer nachgefragter und prägt den technischen Fortschritt unserer Zeit mit. Ob in der Robotik, Unterhaltungselektronik, Sportwissenschaft oder Biomedizin – mit flexiblen elektronischen Systemen lassen sich neue Anwendungsfelder erschließen. Wissenschaftler*innen der Bergischen Universität Wuppertal ist es nun gelungen, einen neuartigen Designansatz für die dafür benötigten Bauelemente zu entwickeln. Schon heute gibt es beispielsweise elektrisch leitfähige Wundauflagen, mit denen sich Körperfunktionen von Patient*innen überwachen lassen – ohne deren Bewegungsfreiheit einzuschränken – und die so dazu…