Ein neues kontinuierliches und kostengünstiges Verfahren hat die Weltmeere im Visier. Forschende des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Shanghai ein neues elektrochemisches Verfahren zur Gewinnung von Lithium-Ionen aus Meerwasser entwickelt. In ACS Energy Letters stellt das deutsch-chinesische Team um Prof. Volker Presser das Verfahren vor, das zum einen mit wenig Energie-Input auskommt und zum anderen eine kontinuierliche Abtrennung von Lithium gewährleistet. Lithium zählt derzeit zu den…

Geht das im Weltraum schneller? Funktionieren Kleber im Weltraum? Allgemeiner gefragt: Ändern sich die Eigenschaften von Materialien, wenn sie sich in Schwerelosigkeit aus flüssigen Vorstufen bilden? Forschende des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken haben untersucht, wie sich die Agglomeration von Nanopartikeln ohne Schwerkraft verändert und überraschende Unterschiede in der Zeitschrift Small publiziert. Beim Kleben und bei vielen anderen Materialsynthesen klumpen kleine Bestandteile zu Materialien zusammen, sie agglomerieren. Ein Team um INM-Wissenschaftler Professor Tobias Kraus hat untersucht, ob…

… bessere Chancen für kleinere Anlagen und hoch aufgeständerte Systeme. Der Deutsche Bauernverband (DBV), das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Hochschule für öffentliche Verwaltung Kehl begrüßen vor dem Hintergrund der 2023 in Kraft tretenden EEG-Novelle in einem gemeinsamen Positionspapier die stärkere Förderung der Agri-Photovoltaik – kurz Agri-PV – im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Durch die Gesetzesnovelle ist es zukünftig möglich, im Rahmen der Regelausschreibungen des EEG eine Einspeisevergütung für Strom aus PV-Anlagen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen zu erhalten. Um der noch…

Die Rekonstruktion uralter Enzyme enthüllt, wie sich die Photosynthese an das Auftreten von Sauerstoff anpassen konnte. Das zentrale Enzym der Photosynthese, Rubisco, ist das häufigste der Erde. Aber wie entwickelte sich Rubisco, und wie passte es sich den Veränderungen im Laufe der Erdgeschichte an? Durch Rekonstruktion von Milliarden Jahre alten Enzymen gelang es Forschern des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie in Marburg, eine der wichtigsten Anpassungen der frühen Photosynthese aufzuklären. Ihre Ergebnisse liefern nicht nur Erkenntnisse zur Evolution der modernen Photosynthese,…

Mit vereinten Kräften: Objekte aus Kunststoff präzise, schnell und kostengünstig zu drucken, ist das Ziel vieler 3D-Druckverfahren. Geschwindigkeit und hohe Auflösung sind jedoch nach wie vor eine technologische Herausforderung. Ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), der Universität Heidelberg und der Queensland University of Technology (QUT) ist diesem Ziel ein großes Stück nähergekommen. Es entwickelte ein Laserdruckverfahren, mit dem mikrometergroße Teile innerhalb eines Wimpernschlags gedruckt werden können. Die Arbeit veröffentlichte das internationale Team in Nature Photonics. (DOI: 10.1038/s41566-022-01081-0) Der…

Mobil bleiben und produzieren, ohne die Umwelt zu überfordern, das ist der Anspruch des InnovationsCampus Mobilität der Zukunft (ICM) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Stuttgart. Fast 300 Forschende arbeiten in mehr als 60 Projekten und 40 Instituten an Elektromotoren ohne Seltene Erden, neuen Fertigungstechnologien und selbstlernenden Software-Systemen für Fahrzeuge. Der ICM ist eine der größten Initiativen zur zukünftigen Mobilität und Produktion in Deutschland. Erste am ICM erarbeitete Lösungen zeigen, dass sich wirtschaftlicher Erfolg und ökologische Verantwortung…

Mit am Max Delbrück Center entwickelten Algorithmen lassen sich nicht nur neue Varianten des Coronavirus im Abwasser rasch aufspüren. Das Verfahren, das ein Team um Altuna Akalin in „Science of the Total Environment“ vorstellt, kommt auch anderen Krankheitserregern leicht auf die Schliche. Nicht nur das Coronavirus verändert permanent sein Gesicht, um sich den Angriffen des menschlichen Immunsystems möglichst zu entziehen. Auch andere Erreger nutzen diese Strategie: Durch winzige Veränderungen in ihrem Erbgut, den Mutationen, bringen sie immer wieder neue Varianten…

Ein Verfahren zur Beschichtung der Oberfläche eines Substrats mit einem nachhaltigen biobasierten thermoplastischen Stärkeester wurde bei INNOVENT entwickelt und erfolgreich zum Patent (DE102020206231B4) angemeldet. Der Clou dabei ist, dass durch zusätzlich eingebrachte Vernetzer und Haftvermittler mit den aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugten Stärkeestern dünne Schichten unter Ausnutzung der thermoplastischen Eigenschaften haftfest aufgebracht werden können und im gleichen Beschichtungsprozess durch eine thermisch oder photochemisch initiierte Vernetzung ebendiese Thermoplastizität verlieren. Über eine Steuerung der Temperatur ist damit zunächst eine an die Geometrie des…

Neue Mini-3D-Kamera schafft wichtige Voraussetzung für die nächste Stufe des autonomen Fahrens. In einem gemeinsamen Forschungsvorhaben mit Automobilhersteller BMW haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF ein miniaturisiertes Weitwinkel-3D-Kamerasystem entwickelt. Die Kamera soll künftig den Innenraum von autonom fahrenden Fahrzeugen mittels 3D-Sensorik überwachen und so für mehr Sicherheit im Straßenverkehr der Zukunft sorgen. Das System wird auf der Messe K vom 19. bis 26. Oktober in Düsseldorf vorgestellt werden. Autonom fahrende Fahrzeuge versprechen einen Wandel des Straßenverkehrs…

Als Geschmacksverstärker, zur Herstellung von Farbstoffen, pharmazeutischen Produkten und Biopolyestern: Bernsteinsäure ist eine vielseitig einsetzbare Grundchemikalie. Ein Team um die Molekularbiologin Professor Dr. Elke Nevoigt von der Jacobs University Bremen hat ein Verfahren entwickelt, das die Erzeugung von Bernsteinsäure ökonomischer und ökologischer macht – unter anderem durch die effektivere Einbindung von Kohlendioxid (CO2). Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt für weitere drei Jahre. Eine Vielzahl von Produkten der chemischen Industrie basiert auf fossilen Rohstoffen wie Öl, Gas oder Kohle….

Eine neue Möglichkeit für den Insektenschutz haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) entwickelt. Mit Hilfe eines 3-D-Druckers wird ein Insektenschutzmittel zunächst “verkapselt” und in die gewünschte Form gebracht, zum Beispiel einen Fingerring. Dieser kann dann getragen werden und gibt über einen längeren Zeitraum das Mittel frei, das die Mücken vertreiben soll. Über die Arbeit berichtet das Team im “International Journal of Pharmaceutics”. Für ihre Entwicklung nutzten die Forscherinnen und Forscher das Insektenschutzmittel “IR3535” der Firma MERCK. “Mückensprays auf…

Stabilität ist eine der Kernanforderungen und gleichzeitig eine wichtige potenzielle Schwachstelle bei Bauteilen, die im lagenweisen 3D-Druck wie dem Fused Deposition Modeling (FDM) hergestellt werden. Ein Schlüssel für mehr Stabilität besteht darin, die Haftung zwischen den einzelnen Lagen zu verbessern, und das erreichen die Forschenden am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST durch eine gezielte chemische Modifikation der Oberfläche mithilfe von Atmosphärendruckplasmen. Speziell für diese Anwendung werden am Fraunhofer IST Plasmaquellen entwickelt, die in den 3D-Drucker integriert werden können und…

Ein Jahr nach ihrem letzten Wirkungsgradrekord haben Empa-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler einen neuen Höchstwert von 22,2% für flexible CIGS-Solarzellen auf Plastikfolien erreicht. Solarzellen dieses Typs eignen sich besonders für Anwendungen auf Gebäuden, Fahrzeugen, Satelliten, Luftschiffen und mobilen Geräten. Die Empa-Forschenden haben den Wirkungsgrad von flexiblen CIGS-Solarzellen erneut verbessert. Unabhängig zertifizierte Messungen ergaben einen Wert von 22,2% bei der Umwandlung von Licht in Strom, was eine Verbesserung gegenüber dem bisherigen Rekordwert von 21,4% bedeutet. Zum Vergleich: Der maximale Wirkungsgrad einer starren Solarzelle…

Smart Fabrication, Smart Logistics oder auch Smart Farming: Dezentrale Systeme, bestehend aus verschiedensten Funksensoren, sind für uns täglich im Einsatz. Bisher braucht fast jede Anwendung eine individuelle Konfiguration von der Sensorik bis zur Datenauswertung. Am Fraunhofer IZM haben die Forschenden nun eine Plattform entwickelt, die modular an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann und somit viel Zeit und Geld spart. Funksensoren werden in fast allen elektronischen Geräten verwendet und umgeben uns jeden Tag und jede Sekunde: Von der Wetterstation bis…

BMBF-gefördertes Projekt zur Gewinnung von reinem Wasserstoff gestartet. Wie lässt sich klimaneutral, unabhängig von Sonneneinstrahlung bzw. Windaufkommen reiner Wasserstoff herstellen, der dann zum Betrieb von Brennstoffzellen oder für den Einsatz in der Halbleiterindustrie verwendet werden kann? Dieser Frage widmet sich ein aktuelles Forschungsprojekt, an dem neben dem Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST auch das Fraunhofer-Institut für Umwelt- Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT sowie die Veolia Umweltservice Süd GmbH & Co. KG beteiligt sind. Geplant ist, organische Abfälle als Ausgangsstoff für…

Der steigende Anteil erneuerbarer Energien und die Ausweitung der dezentralen Energieerzeugung machen die Modernisierung und den Ausbau der europäischen Netze erforderlich. Das EU-Projekt SCARLET („Superconducting cables for sustainable energy transition“) vereint 15 Partner aus 7 Ländern mit dem Ziel, supraleitende Kabel zu entwickeln und industriell herzustellen. Dadurch soll eine effizientere und kostengünstigere Übertragung von Strom aus erneuerbaren Energien möglich werden. Das Phänomen der Supraleitung entsteht, wenn elektrische Leiter auf so niedrige Temperaturen heruntergekühlt werden, dass eine Energieübertragung ohne Widerstandsverluste möglich…