Materialforschende entwickeln wiederverwendbares Nanomaterial für ultrasensitive Analysen. Selbst geringe Schadstoffenspuren in Wasser oder anderen Flüssigkeiten lassen sich mit spektroskopischen Untersuchungsmethoden nachweisen. Für den Einsatz in der Forensik, der Sicherheitsbranche, der Lebensmittelindustrie oder der medizinischen Diagnostik sind Methoden wie die oberflächenverstärkte Raman-Streuung (SERS, surface-enhanced Raman scattering) allerdings noch zu teuer und nicht zuverlässig genug. Einem Forschungsteam aus der Materialwissenschaft der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ist es jetzt gelungen, die Leistungsfähigkeit der Methode um das 50-fache zu steigern. Sie entwickelten ein Substrat…

Entdeckung von Katalysatormolekülen für die organische Synthese durch einen evolutionären Algorithmus. Mit einem evolutionären Rechenverfahren hat ein Forschungsteam erstmals einen organischen Katalysator entdeckt, der eine bessere Leistung zeigt als bekannte Katalysatoren. Wie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, produzierte ein genetischer Algorithmus für eine gängige Reaktion in der organischen Synthese Molekülstrukturen, die katalytisch hoch aktiv waren, aber als Katalysatoren zuvor noch nicht untersucht wurden. Das Rechenverfahren könnte sich allgemein für die Suche nach besseren molekularen Katalysatoren eignen, schreibt das Team….

… mögliche Anwendungen in Smart Homes und Industrie. Smart Homes, Häuser mit unterstützender Technik, verwenden eine Vielzahl an Sensoren für unterschiedlichste Aufgaben. So manche beabsichtigte Funktion scheitert aber an der Reichweite der verwendeten drahtlosen Sensoren. Ein Forschungsprojekt der Fachhochschule St. Pölten arbeitet an einer Technik, um die Reichweiten zu erhöhen. Bewegungs- und Temperatursensoren übernehmen in Smart Homes eine Reihe an Aufgaben, um Geräte zu steuern oder Besitzer*innen zu informieren. Die gängigen Funksensoren haben jedoch nur geringe Reichweiten und können daher…

Kick-Off Workshop Anfang März vor Ort beim Don Bosco Solar and Renewable Energy Center in Tema. Grünen Wasserstoff für dezentrale Energiesysteme in Subsahara-Afrika zu entwickeln – mit diesem Ziel startete zu Beginn diesen Jahres das Projekt GH2GH. GH2GH wird im Rahmen des Förderprogramms „Exportinitiative Umweltschutz“ (EXI) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) durchgeführt. Am Pilotstandort in Tema, Ghana versammelten sich dazu am 02. März 2023 erstmals ghanaische und deutsche Experten aus den Bereichen der Wasserstofftechnik, Energieversorgung…

Automatisierungspotenziale systematisch ermitteln. Die »Automatisierungs-Potenzialanalyse«, die das Fraunhofer IPA bereits seit Jahren weltweit für die Montageautomatisierung einsetzt, ist jetzt auch für Schweißprozesse verfügbar. Unternehmen erhalten dadurch eine fundierte Entscheidungsgrundlage, ob und wenn ja wie sich bisher manuelle Schweißprozesse automatisieren lassen. Die Bilanz kann sich sehen lassen: Bereits über 500 Unternehmen weltweit haben die Automatisierungs-Potenzialanalyse (APA) des Fraunhofer IPA genutzt, um eine strukturierte und neutrale Einschätzung über Automatisierungspotenziale in der Montage zu erhalten. In den letzten Monaten häuften sich bei den…

Solarthermische Kraftwerke arbeiten umso effizienter, je höher die im Receiver erreichten Temperaturen sind. Auch die konvektiven Wärmeverluste spielen eine große Rolle für den Ertrag. Im Verbundprojekt »HelioGLOW« adressierte das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE gemeinsam mit Industriepartnern diese Herausforderungen: das Projektteam untersuchte ein neues keramisches Wärmeträgermaterial inklusive Kraftwerkskonzept sowie eine Luftwand zur thermischen Isolation des Receivers. Dem Trend zu optimierten Produktionsprozessen trägt die Weiterentwicklung des Stellio-Heliostaten Rechnung. Die Ergebnisse des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Projekts stellt der…

Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben in Kooperation mit Forschern der technischen Universität Israels, dem Technion in Haifa, eine neuartige Titan-Luft-Batterie gebaut und erfolgreich im Labor getestet. Erstmals werden damit experimentelle Ergebnisse zu einer solchen Batterie veröffentlicht, in der Titan als aktives Material verwendet wird. Das Metall weckt als Stromspeicher Interesse, weil jedes Atom bis zu 4 Elektronen für den Ladungstransfer abgeben kann und es gleichzeitig relativ leicht und äußerst widerstandsfähig ist. Wissenschaftliches Ergebnis Titan ist als passiver, stabiler Werkstoff bekannt….

Start-up mit TU Hamburg-Beteiligung stellt nachhaltige Aerogele her. Kleine Poren, große Wirkung – Aerogele sind Materialien, die aus mikroskopisch kleinen Poren bestehen. Das verleiht ihnen eine außergewöhnlich große Oberfläche und macht sie zu einem extrem leichten Material, das besonders gut als Wärmedämmung, Träger- oder Filtermaterial eingesetzt werden kann. Dem Start-up aerogel-it ist es erstmals gelungen, Aerogele auf biologischer Basis mit für den industriellen Einsatz relevanten Eigenschaften herzustellen. Mit dabei sind auch drei teils ehemalige Forschende der TU Hamburg. Aerogele wurden…

Forschende im Bereich Soft-Robotik setzen auf Nachhaltigkeit. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart, der Johannes Kepler Universität in Linz (Österreich) und der University of Colorado in Boulder (USA) haben vollständig biologisch abbaubare, leistungsstarke künstliche Muskeln entwickelt. Ihr Forschungsprojekt ist ein wichtiger Schritt hin zu mehr Nachhaltigkeit im Bereich der Soft-Robotik. Künstliche Muskeln sind eine Zukunftstechnologie, die es Robotern eines Tages ermöglichen könnte, wie lebende Organismen zu funktionieren. Künstliche Muskeln eröffnen viele neue Möglichkeiten, wie Roboter die Welt um…

An der TU Wien wurde eine neuartige Batterie erfunden: Die Sauerstoff-Ionen-Batterie soll extrem langlebig sein, ohne seltene Elemente auskommen und das Problem der Brandgefahr lösen. Lithium-Ionen-Batterien sind heute allgegenwärtig – vom Elektroauto bis zum Smartphone. Das heißt aber nicht, dass sie für alle Einsatzbereiche die beste Lösung sind. An der TU Wien gelang es nun, eine Sauerstoff-Ionen-Batterie zu entwickeln, die einige wichtige Vorteile aufweist. Sie ermöglicht zwar nicht ganz so hohe Energiedichten wie die Lithium-Ionen-Batterie, aber dafür nimmt ihre Speicherkapazität…

Licht und Wärmeeinstrahlung durch Fenster und Glasfassaden per Knopfdruck regeln, Energie sparen und trotzdem den Durchblick behalten? Schaltbare elektrochrome Folien, die sich dunkel einfärben, dabei aber transparent bleiben, sollen das in Zukunft ermöglichen. Dass sich diese auch in schon bestehenden Gebäuden nachrüsten lassen, soll das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK geförderte Verbundprojekt „EnOB: FLEX-G 4.0 – Technologien für innovative schaltbare Folien als Nachrüstlösung für energiesparende Fenster und Glasfassaden“ (Förderkennzeichen: 03EN1048) zeigen. In den Sommermonaten verbrauchen Klimaanlagen enorme Mengen…

Durch Fehlordnung zum ferromagnetischen topologischen Isolator. Magnetische topologische Isolatoren gelten als Hoffnungsträger einer Materialrevolution, denn die exotische Werkstoffklasse leitet Elektronen ganz ohne Widerstand. Mit dem Design des ferromagnetischen topologischen Isolators MnBi6Te10 aus der Mangan-Bismut-Tellurid-Familie ist es einem Team des Exzellenzclusters ct.qmat der Universitäten Würzburg und Dresden jetzt gelungen, einen Meilenstein auf dem Weg zu energieeffizienten Quantentechnologien zu setzen. Das Verblüffende an diesem Quantenmaterial: Sein Ferromagnetismus entsteht erst, wenn manche Atome ihre Plätze tauschen und so Fehlordnung ins System bringen. Die…

Erfolgreicher Testlauf des elektrischen Forschungsfahrzeugs Ultima RSe in Cochstedt. Ingenieurinnen und Ingenieure der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg haben für die Entwicklung neuer Lösungsansätze in der Antriebsforschung den Prototypen eines neuartigen Forschungs- und Versuchsfahrzeugs entwickelt und am Standort des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Cochstedt erfolgreich getestet. Erstmals wurde eine Probefahrt unter hoher Geschwindigkeit durchgeführt, bei der unterschiedliche Komponenten, unter anderem die Batterie und der Antrieb, hinsichtlich ihrer Temperaturentwicklung überwacht wurden. Ab 2023 soll das Fahrzeug als sogenannter Demonstrator für…

Mit Sonnenlicht lässt sich grüner Wasserstoff in photoelektrochemischen Zellen (PEC) direkt aus Wasser erzeugen. Bisher waren Systeme, die auf diesem ‘direkten Ansatz’ basieren, energetisch nicht wettbewerbsfähig. Die Bilanz ändert sich jedoch, sobald ein Teil des Wasserstoffs in PEC-Zellen in-situ für erwünschte Reaktionen genutzt wird. Dadurch lassen sich wertvolle Chemikalien für die chemische und pharmazeutische Industrie produzieren. Die Zeit für die Energie-Rückgewinnung des direkten Ansatztes mit der PEC-Zelle kann damit drastisch verkürzt werden, zeigt eine neue Studie aus dem HZB. Wasserstoff…

Jedes Jahr am 22. März erinnert der Weltwassertag an die Bedeutung einer der wichtigsten Lebensressourcen. Unser Planet ist zu fast zwei Dritteln mit Wasser bedeckt, aber nicht einmal drei Prozent sind trinkbares Süßwasser. Täglich gelangen große Mengen an Chemikalien in unsere Gewässer und gefährden die Gesundheit von Menschen, Tieren und Pflanzen. Neben beispielsweise Pflanzenschutzmitteln belasten auch Medikamentenrückstände unser Trinkwasser. Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) hat technische Lösungen entwickelt, um Abwasser von solchen Schadstoffen zu reinigen. Nach Informationen des…

Lehmbau ermöglicht höchsten Wohnkomfort und lange Haltbarkeit – bei ausgezeichneter Umweltbilanz. Eine Gesetzesänderung könnte dem Lehmbau nun Aufschwung verleihen. Lehmbau wird leider noch immer oft unterschätzt: Als simple Billiglösung wurde er in vergangenen Jahrhunderten gesehen, für Leute, die sich keine gebrannten Ziegel leisten konnten. Doch das ändert sich heute. Eine gut durchdachte Lehmbauweise, oft auch in Kombination mit anderen natürlichen Baustoffen wie Holz, Stroh oder Hanf, können nämlich ganz besonders hohen Wohnkomfort ermöglichen – mit ausgezeichneter Regulierung von Temperatur und…