Ergebnisse des Forschungsprojekts Stadtsicherheit-3D… Die Bewertung und die Verbesserung des Sicherheitsempfindens der in Städten lebenden Bevölkerung waren die zentralen Zielstellungen des kürzlich abgeschlossenen Projekts Stadtsicherheit-3D. Es lief von März 2018 bis Mai 2021 und wurde im Zuge der Bekanntmachung „Zukünftige Sicherheit in Urbanen Räumen“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms „Forschung für die zivile Sicherheit“ gefördert (www.sifo.de). Ergebnisse des Projektes sind unter anderem eine online unterstützte Software und ein Handlungsleitfaden als Entscheidungshilfen für räumliche Sicherheitsbewertungen. Die…

Von Spieleentwicklern lernen… Kann mein Produkt was es können soll – und werden es die Kunden kaufen? Die Antwort auf diese Frage entscheidet über Erfolg oder Misserfolg einer Markteinführung. Das Problem: Vor dem Produktstart kennen wir sie nicht. Die Lösung: Statt sofort teure Prototypen von Autos, Geräten oder Maschinenkomponenten zu bauen, können Unternehmen durch virtuelle Modelle in sehr frühen Entwicklungsphasen feststellen, ob ein neues Produkt in Anmutung und Bedienung für die Kunden attraktiv ist. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie…

Wissenschaftler der Universität Paderborn erforschen Quantennetzwerke. Sogenannte optische Quantennetzwerke bilden die Basis für zukünftige Technologien wie den Quantencomputer oder das Quanteninternet. Eine Herausforderung bei der Realisierung solcher Netzwerke ist bislang die Notwendigkeit, viele Bauteile in einem großen System miteinander zu verschalten. Wissenschaftler der Universität Paderborn wollen diese Hürde im Rahmen des Forschungsprojekts „Qinos“ (Quantenbauelemente – integriert, optisch, skalierbar) mithilfe dünner Schichten aus Lithiumniobat überwinden. Ziel ist es, ein einfaches integriertes Quantennetzwerk zu entwickeln, das die Basisfunktionalitäten großer Netzwerke demonstrieren soll….

Feuer, Trockenheit, Sturm, Insekten – die Schäden der letzten Jahre haben einmal mehr deutlich gemacht, wie verletzlich unsere Waldökosysteme sind. Und sie haben gezeigt, dass Informationen schnell und unbürokratisch für die verschiedenen Akteure verfügbar sein müssen, um gezielte Maßnahmen einleiten und umsetzen zu können. Hier setzt das neue Copernicus-Netzwerkbüro „Wald“ an: Seit dem 1. August 2021 schafft es eine Schnittstelle zwischen den Akteuren im Wald und Fernerkundungsexpert*innen. Das neue, am Thünen-Institut für Waldökosysteme in Eberswalde angesiedelte Projekt wurde durch die…

Einen Lichtstrahl kann man nur dann sehen, wenn er auf Materieteilchen trifft und von ihnen gestreut oder reflektiert wird. Im Vakuum ist er dagegen unsichtbar. Physiker der Universität Bonn haben nun eine Methode entwickelt, mit der sich Laserstrahlen auch unter diesen Bedingungen sichtbar machen lassen. Einen Lichtstrahl kann man nur dann sehen, wenn er auf Materieteilchen trifft und von ihnen gestreut oder reflektiert wird. Im Vakuum ist er dagegen unsichtbar. Physiker der Universität Bonn haben nun eine Methode entwickelt, mit…

Projekt untersucht neue Methode zur kurzfristigen Wetterprognose. Durch den Klimawandel werden extreme Wetterereignisse wie jene dieses Sommers immer häufiger auftreten. Eine sehr kurzfristige Wettervorhersage könnte Gemeinden und Menschen helfen, sich besser auf das Unwetter vorzubereiten. Dafür fehlt es aber zum Teil an Messstationen. Ein Forschungsprojekt an der FH St. Pölten untersucht, ob sich Extremwetter mit Daten aus Mobilfunknetzen kleinräumig und kurzfristig besser vorhersagen lässt. Eine zeitlich und örtlich möglichst exakte Kurzfristvorhersage (über maximal 12 Stunden) ermöglicht geeignete Maßnahmen, die Schäden…

Forscher der TU Dresden entwickeln implantierbares KI-System. Wissenschaftlern der Professur für Optoelektronik an der TU Dresden ist es erstmals gelungen, eine bio-kompatible implantierbare KI-Plattform zu entwickeln, die gesunde und krankhafte Muster in biologischen Signalen wie z.B. Herzschlägen in Echtzeit klassifiziert und so auch ohne ärztliche Überwachung krankhafte Veränderungen erkennt. Die Forschungsergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Science Advances“ veröffentlicht. Künstliche Intelligenz (KI) wird die Medizin und das Gesundheitswesen reformieren: Diagnostische Patientendaten, z. B. von EKG, EEG oder Röntgen-Aufnahmen, können in…

Eine internationale Studie unter Federführung der Universität Bonn hat in Beschleuniger-Daten Hinweise auf einen lang gesuchten Effekt gefunden. Die „Dreiecks-Singularität“ beschreibt, wie Teilchen durch den Austausch von Quarks ihre Identität ändern und dabei ein neues Teilchen vortäuschen können. Der Mechanismus gibt auch neue Einblicke in ein Rätsel: Protonen, Neutronen und viele andere Teilchen sind viel schwerer, als man erwarten würde. Ursache sind Eigenheiten der starken Wechselwirkung, die die Quarks zusammenhält. Die Dreiecks-Singularität könnte dabei helfen, diese Eigenschaften besser zu verstehen….

Laserfusions-Experte Markus Roth über jüngsten Durchbruch in den USA und Perspektiven. Am Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in Kalifornien ist in diesen Tagen ein Durchbruch in der Fusionsforschung geglückt. Erstmals konnte fast genau so viel Energie erzeugt werden, wie Laserenergie aufgewendet wurde – mehr als 1.300 Kilojoule. Professor Markus Roth, Physiker und Experte für Laserfusions-Forschung an der TU Darmstadt, hat am Bau des bei dem Experiment verwendeten Lasers mitgearbeitet und erläutert Hintergründe und Bedeutung des Forschungserfolgs für die Forschung und…

Quantenmaterie kann gleichzeitig fest und flüssig, also suprasolid sein. Forscher um Francesca Ferlaino haben diese faszinierende Eigenschaft nun erstmals entlang zweier Dimensionen eines ultrakalten Quantengases erzeugt. Sie berichten darüber in der Fachzeitschrift Nature. Das Experiment bietet vielfältige Möglichkeiten zur weiteren Untersuchung dieses ausgewöhnlichen Materiezustands. Quantengase eignen sich sehr gut, um Eigenschaften der Materie im Detail zu untersuchen. Wissenschaftler können heute im Labor einzelne Teilchen in extrem stark gekühlten Gaswolken exakt kontrollieren und auf diese Weise Effekte sichtbar machen, die in…

Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Konstanz entdeckt magnetische Phänomene in Antiferromagneten, die den Weg für die Entwicklung schnellerer und effizienterer Datenspeicher ebnen könnten. Wie verhalten und verbreiten sich magnetische Wellen in Antiferromagneten, Materialien, die als Kandidaten für den Datenspeicher der Zukunft gehandelt werden? Und welche Rolle spielen dabei sogenannte „Domänenwände“? Mit diesen Fragen beschäftigt sich die aktuelle Veröffentlichung eines internationalen Forschungsteams unter Leitung des Konstanzer Physikers Dr. Davide Bossini, die kürzlich in der Fachzeitschrift Physical Review Letters erschienen ist. In…

Neue Hinweise auf die Entstehung unseres Sonnensystems Astrophysiker João Alves von der Universität Wien hat gemeinsam mit einem internationalen Team eine Region des Sternbilds Schlangenträger untersucht, in der aktiv Sterne gebildet werden, und damit Einblicke in jene Bedingungen gewinnen können, unter denen sich auch unser Sonnensystem gebildet hat: nämlich durch Anreicherung mit kurzlebigen radioaktiven Elementen. Diese Energiequelle spielte schon früh eine wesentliche Rolle bei der Entstehung von Planeten, denn sie waren die Hauptwärmequelle für “Planeten-Embryos”. Diese radioaktiven Elemente könnten von…

Wichtige Grundlagen für die künftige Hochleistungs-Nanoelektronik gelegt. Einem Forschungsteam der TU Chemnitz gelang der Nachweis der Wechselwirkung zwischen Elektronen und Phononen auf der Basis von zweidimensionalen Halbleitern – Veröffentlichung in dem zu „Nature“ gehörenden Journal “Communications Physics”. In den letzten 50 Jahren hat die Silizium-Technologie eine Fülle von Fortschritten erzielt, die ganz essentiell zum technologischen und gesellschaftlichen Wandel beigetragen haben. Dazu zählen zum Beispiel immer kleinere, effizientere aber leistungsstärkere mikroelektronische Komponenten, die in Smartphones, Laptops und vielen weiteren elektronischen Geräten…

Ein DESY-Forschungsteam hat eine kompakte Elektronen-„Kamera“ entwickelt, mit der sich die schnelle innere Dynamik von Materie verfolgen lässt. Das System schießt kurze Elektronenpakete auf eine Probe und zeichnet damit Schnappschüsse ihrer inneren Struktur auf. Es ist das erste derartige Elektronendiffraktometer, das Terahertz-Strahlung zur Komprimierung der Elektronenpakete nutzt. Das Team um die DESY-Forscher Dongfang Zhang und Franz Kärtner vom Center for Free-Electron Laser Science CFEL hat das System erfolgreich mit einer Siliziumprobe getestet und stellt es in der ersten Ausgabe des…

Forschungsteam entwickelt magnetische Nano-Scheiben mit KI-Potenzial. Das menschliche Gehirn arbeitet effizienter als jeder Computer. Es verarbeitet Signale dynamisch. Neuroinspirierte Rechner ahmen das nach – allerdings bislang vor allem durch Softwarelösungen. Eine vielversprechende Hardware-Entwicklung haben nun Forscher*innen um Dr. Alina Deac vom HZDR vorgestellt. Sie nutzen aus, dass schwingende Magnetwirbel in Nano-Scheiben ähnliche Aktivitätsmuster zeigen können wie miteinander kommunizierende Nervenzellen im Gehirn. Mittels Ionenbestrahlung gelang es, die Scheiben so zu manipulieren, dass die Wirbel auf mehr als einer Frequenz Signale senden…

Was passiert, wenn Ionen durch feste Materialien geschossen werden? Direkt beobachten lässt sich das nicht, doch an der TU Wien fand man einen Weg, das trotzdem zu untersuchen. Die atomaren Zustände, die in den Labors der TU Wien erzeugt werden, sind sehr außergewöhnlich und spielen für die Forschung eine wichtige Rolle. Es handelt sich um hochgeladene Ionen, also um Atome, die extrem stark elektrisch geladen sind, weil ihnen nicht nur ein Elektron weggenommen wurde, sondern viele – etwa 20 bis…