Um die besonders günstigen Eigenschaften von Perowskit-Halbleitern für Solarzellen zu erklären, kursieren verschiedene Hypothesen. So sollten Polaronen oder auch ein gigantischer Rashba-Effekt eine große Rolle spielen. Ein Team an BESSY II hat diese Hypothesen nun experimentell widerlegt. Damit grenzen sie die möglichen Ursachen für die Transporteigenschaften weiter ein und ermöglichen bessere Ansätze zur gezielten Optimierung dieser Materialklasse. Seit einigen Jahren boomt die Forschung an anorganischen und hybridorganischen Bleihalogenid-Perowskiten. Die Materialklasse hat überaus interessante Eigenschaften: So wandeln einige Perowskit-Halbleiter auch das…

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Chemnitz und des Leibniz IFW Dresden entwickeln neuen Ansatz zur Miniaturisierung ultra-kompakter und hoch integrierter Sensoreinheiten für eine gerichtete Reizempfindlichkeit bei E-Skin-Systemen. Einem Forschungsteam aus Chemnitz und Dresden ist ein großer Schritt bei der Weiterentwicklung empfindungsfähiger elektronischer Haut (E-Skin) mit integrierten Härchen gelungen. Während man in der Regel kleinste Berührungen der Härchen auf dem Arm spüren und auch die Richtung der Berührung zuordnen kann, gelang es technologisch bisher nicht, die Richtung taktiler Einflüsse auf E-Skin-Oberflächen…

Rohstoffe und Energie verteuern sich drastisch – und damit auch das Bauen. Neben dem Klimawandel sind die hohen Kosten ein weiterer Grund, Treibstoff bei Baumaschinen einzusparen. Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben Möglichkeiten für einen effizienteren Betrieb am Beispiel eines Hydraulikbaggers mit Hybridantrieb untersucht. Dabei haben sie Einsparpotenziale von rund zehn Prozent gefunden. Eine spezielle Software zur Steuerung des Einsatzes unterschiedlicher Antriebe könnte die Effizienz weiter steigern. Rohstoffe und Energie verteuern sich drastisch – und damit auch das…

Die Empa hat in den letzten Jahren gemeinsam mit einem externen Hydraulikspezialisten eine vollvariable elektrohydraulische Ventilsteuerung entwickelt, welche sich für Verbrennungsmotoren und andere thermische/pneumatische Maschinen einsetzen lässt. Vollvariabel bedeutet, dass sowohl der Ventilhub wie auch der Öffnungs- sowie der Schliesszeitpunkt frei eingestellt werden können – und dies sogar von einem Zyklus zum nächsten. Am Verbrennungsmotor eingesetzt gibt diese volle Flexibilität neue Freiheitsgrade für Optimierungen. Beispielsweise lässt sich die Last bei Ottomotoren ohne Drosselklappe und von einem Zyklus zum nächsten einstellen,…

Vorbild Natur: Leichtbaukomponenten aus Faserverbundwerkstoffen (FVK) sind aus den Branchen Transport und Mobilität nicht mehr wegzudenken, wenn es darum geht, Materialeinsatz, Nutzlasten und Betriebskosten zu senken. Besonders materialeffiziente Strukturen, die gleichzeitig leicht und widerstandsfähig sind, sind in der Natur zu finden. Beispiele sind die Wabenstrukturen in einem Bienenstock oder die Flügel einer Libelle. Erkenntnisse aus der Bionik nutzen das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT mit Partnern des Projekts »BioStrukt«: Sie entwickelten eine neue Prozesskette zur Herstellung bionischer Strukturen aus FVK und…

TU Kaiserslautern entwickelt Beton mit energetischem Zusatznutzen. Sonnenwärme heizt Beton auf. Wie sich diese Wärme effizient für die Gebäudeheizung nutzen lässt, hat die Arbeitsgruppe von Prof. Dr.-Ing. Matthias Pahn an der Technische Universität Kaiserslautern (TUK) untersucht. Ergebnis ist ein Heizsystem mit neuartigen Bauteilen, die ihre eigene Masse als Wärmespeicher nutzen. Die Funktionstüchtigkeit des Konzepts konnten die Bauingenieure anhand eines Prototyps nachweisen und sind jetzt bereit für den Schritt in die bauliche Praxis. „Im Gebäudesektor gibt es zwei Stellschrauben, um Treibhausgasemissionen…

Energieeffiziente Innovation international gefragt – auch Buchenholz-Fasern kommen als Dämmstoff in Frage. Zur Produktion von Holzfasern für die Dämmstoffherstellung stehen jetzt besonders ressourcen- und energieeffiziente Mahlscheiben zur Verfügung, die inzwischen auch industriell eingesetzt werden. Holzfasern lassen sich damit mit reduziertem elektrischen Energiebedarf herstellen und eignen sich besser für die Dämmstoffherstellung. Das zugrundeliegende Vorhaben der Technischen Hochschule Rosenheim wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft unterstützt. Die Projektbeteiligten verfolgten das Ziel, den spezifischen elektrischen Energiebedarf bei der Zerfaserung von Holz durch…

Ziel: zuverlässig und automatisiert. Messing wird für viele Bauteile genutzt, jedoch ist das Schweißen der Kupferlegierung herausfordernd. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) will dies zusammen mit der LMB Automation GmbH (LMB), Iserlohn, ändern. Sie entwickeln im Projekt LaserMessing eine laserbasierte Fertigungsanlage für eine automatisierte Produktion von Messingbauteilen wie etwa für Armaturen, Lager, Ventile, Turbinen oder Wärmetauscher. Im Rahmen des Projekts LaserMessing arbeiten die Wissenschaftler:innen des LZH an einem Schweißprozess, der laserbasierte Tiefschweiß- und Fülldrahtprozesse kombiniert. Das Ziel: ein stabiler,…

Ernährung, Entzündungsprozesse und der Hormonhaushalt beeinflussen den menschlichen Körpergeruch. Folglich können Veränderungen des Körpergeruchs Hinweise auf Krankheiten liefern – mitunter deutlich früher als durch heute etablierte diagnostische Methoden. Mit einer elektronischen Nase wollen Wissenschaftler:innen der TU Dresden gemeinsam mit internationalen Partnern wertvolle Informationen verfügbar und interpretierbar machen, die in der Medizin bislang weitgehend ungenutzt sind. Im April 2022 startete mit dem Kick-Off Meeting das EU geförderte Projekt „Smart Electronic Olfaction for Body Odor Diagnostics“ – kurz SMELLODI. Sieben Partner aus…

… verspricht mehr Nachhaltigkeit in der chemischen Industrie. Chemiker der Technischen Universität Dresden haben ein neues, nachhaltigeres Verfahren zur Synthese zahlreicher wichtiger Chemikalien des Alltags aus weißem Phosphor entwickelt. Das neue Verfahren hat das Potential, innovative, ressourcenschonendere Prozesse in der chemischen Industrie zu etablieren. Die bahnbrechenden Ergebnisse, welche aus über einem Jahrzehnt intensiver Forschung hervorgehen, wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Chemistry“ veröffentlicht. Das chemische Element Phosphor ist einer der wesentlichen Bausteine allen biologischen Lebens und aufbauend darauf funktionsgebender…

Sulfonamide als robustes Kathodenmaterial für Protonen-Akkus. Der Protonen-Akku ist ein innovativer und umweltfreundlicher Batterietyp, in dem Protonen als Ladungsträger fungieren, also positiv geladene Wasserstoffionen. Für diesen hat nun ein Forschungsteam organische Sulfonamide als robustes und flexibles Material für die Kathode entwickelt. Wie die Forschenden in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, erreichen die Sulfonamid-basierten Kathoden eine höhere Ausgangsspannung als herkömmliche Kathoden. Protonen-Akkus gelten als möglicher Ersatz für Lithium-Ionen-Akkus. Sie speichern die Ladung nicht in Form von Lithiumionen, sondern durch Übertragung der…

Wien soll mit dem Digitalisierungsprojekt BRISE-Vienna zum internationalen Vorreiter werden. Bauverfahren sind kompliziert. Selbst für Profis ist es mit großem Aufwand verbunden, einen Überblick über alle Gesetze, Vorschriften und Regeln zu bewahren, die es bei einer baubehördlichen Einreichung zu beachten gilt. Und so vergeht oft fast ein Jahr, bis ein baubehördliches Verfahren abgeschlossen ist. Das soll sich nun ändern. Die Stadt Wien arbeitet gemeinsam mit der TU Wien, dem Planungsbüro ODE – office for digital engineering, der ZT-Kammer (W, Nö,…

Pünktlich zum 6. Jahrestag seiner Gründung hat das Team von Jan Brügge, Partner im Forschungsprojekt BioBasedBoats, den nächsten Meilenstein erreicht. Gemeinsam mit Forschenden des Fachgebiets Chemie und Physik des Holzes der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) wird an biobasierten Materialien und deren Kombinationen sowie an effizienteren Fertigungsmethoden geforscht. Das Aufkommen faserverstärkter Verbundstoffe auf Polymerbasis in den späten 1940er Jahren führte auch im Bootsbau zur Verwendung dieser Stoffe. Durch die rationelle Fertigung von Kunststoffen konnten die Kosten im Bootsbau gesenkt…

Schneller und leistungsstärker durch elektronisch-photonische Systeme. Paderborner und Braunschweiger Forscher entwickeln neue Methoden für verbesserte Umwandlung von digitalen in analoge Signale. In moderner Unterhaltungselektronik und Kommunikationstechnik sind sie unverzichtbar: schnelle Digital-Analog-Umwandler. Wer digitales Fernsehen empfangen oder digital gespeicherte Musik hören möchte, benötigt sie – wie es der Name schon vermuten lässt – für die Umwandlung von digitalen Signalen wie die eines Radiosenders in analoge, also das Hörbare. Für eine gute Übertragungsqualität sind sowohl eine große Bandbreite, d. h. ein weit…

Polyeder bringen Chancen für neue Materialien. In vielen Prozessen bilden kleine Objekte geordnete Schichten zwischen Flüssigkeiten und Festkörpern. Gängige Modelle beschreiben die Objekte als Kugeln mit homogenen Oberflächen. Oft sind diese aber nicht kugelförmig, sondern polyedrisch – zum Beispiel, wenn sie aus Metall bestehen. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Neue Materialien in Saarbrücken und der Universität Sydney konnten nun zeigen, dass solche Partikel ganz andere Strukturen bilden als kugelförmige Partikel. Das verändert auch die Eigenschaften von Materialien, die daraus entstehen –…

DFG fördert Forschung für neue Sensortechnologie. Ein Sensor, der Optik und Terahertz (THz) verbindet und aus dem 3D-Drucker kommt, das ist das Ziel eines Projekts der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe und der Technischen Universität Darmstadt. Die Fachgebiete Optical Engineering der TH OWL und Terahertz Bauelemente und Terahertz Systeme (TSYS) der TU Darmstadt erforschen und entwickeln Lösungen, um multi-spektrale Sensorsysteme unter Verwendung von Licht im Nahinfrarotbereich (NIR) und THz zu kombinieren und additiv herzustellen. Damit würden zwei in vielen Industrien verwendete Technologien…