Teamarbeit ist auch für Drohnen wichtig. Unbemannte Luftfahrzeuge (UAV), gemeinhin als Drohnen bekannt, sind allgegenwärtig und erfreuen sich aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in vielen zivilen Bereichen zunehmender Beliebtheit. Da sie mit hochentwickelten Sensoren und Kommunikationsgeräten ausgestattet sind, können Drohnen ein Multi-UAV-System bilden, auch Schwarm genannt. Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie und des Center for Advanced Systems Understanding haben Tests durchgeführt, um einen konzeptionellen Rahmen für einen autonomen Schwarm mit einem bestimmten Auftrag zu schaffen: Es sollen insbesondere unregelmäßig strukturierte…

Die Entwicklung und der Einsatz künstlicher Intelligenz verschlingen jede Menge Ressourcen. Das neue BMBF-geförderte Forschungsprojekt COMFORT will das ändern. Verantwortlich dafür ist der Würzburger Mathematiker Leon Bungert. Keine Frage: Das Training von KI-Modellen und deren Betrieb in riesigen Rechenzentren kosten gewaltige Mengen an Geld und Energie. Rund sieben Milliarden Dollar soll beispielsweise der ChatGPT-Entwickler OpenAI nach Angaben des Handelsblatts im Jahr 2024 für das Training seiner Modelle ausgeben. Aktuellen Berechnungen nach soll ChatGPT außerdem allein für das Beantworten von Fragen…

Wissenschaftler:innen der H.E.S.S.-Kollaboration, darunter ein Konsortium deutscher Universitäten, das Max-Planck-Institut für Kernphysik und das CNRS in Frankreich, haben kürzlich die energiereichsten Elektronen und Positronen identifiziert, die je auf der Erde gemessen wurden. Sie liefern Beweise für kosmische Prozesse, die enorme Energiemengen freisetzen, deren Ursprung noch unbekannt ist. Diese Ergebnisse werden am 25. November in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht. Das Universum ist voller extremer Umgebungen, von den kältesten Temperaturen bis hin zu den energiereichsten Quellen. Extreme Objekte wie Supernovaüberreste,…

Design, Lifestyle und Funktionalität sind zentrale Kaufkriterien bei Sportartikeln und Accessoires. Für diesen boomenden Markt werden viele Produkte aus Asien nach Europa eingeführt, die nicht ökologisch nachhaltig sind. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT in Pfinztal bei Karlsruhe haben nun im Rahmen eines durch die Fraunhofer-Zukunftsstiftung geförderten Projekts eine Alternative entwickelt. Das Produktdesign von Fahrradhelmen stellt aus gutem Grund die Funktionalität in den Mittelpunkt. Dies ging bisher auf Kosten der Kreislauffähigkeit und hinterlässt einen erheblichen ökologischen Fußabdruck – insbesondere,…

Durch einen technischen Trick können Forschende am European XFEL und DESY leistungsstarke Attosekunden-Röntgenpulse im Megahertz-Takt erzeugen. Ihre Erkenntnisse veröffentlichten sie jetzt in der Fachzeitschrift Nature Photonics. Einem Team von Forschenden von European XFEL und DESY ist es gelungen, die Forschung mit Röntgenlicht einen großen Schritt voranzubringen: Sie können in einer Sekunde Millionen leistungsstarker Röntgenpulse erzeugen, die nur einige hundert Attosekunden lang sind. Eine Attosekunde ist der Milliardste Teil einer Milliardstel Sekunde (10-18) – eine Zeitskala, die es den Forschenden ermöglicht,…

„Zum ersten Mal ist es uns gelungen, ein vergrößertes Bild eines sterbenden Sterns in einer Galaxie außerhalb unserer eigenen Milchstraße aufzunehmen“, sagt Keiichi Ohnaka, Astrophysiker an der Universidad Andrés Bello in Chile. Der Stern WOH G64, der sich in einer Entfernung von unglaublichen 160.000 Lichtjahren von uns befindet, ließ sich dank der beeindruckenden Schärfe des Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der Europäischen Südsternwarte (ESO) abbilden. Die neuen Beobachtungen zeigen einen Stern, der Gas und Staub ausstößt und sich in der…

Ein Forscherteam der Universität Augsburg hat eine bahnbrechende Methode entdeckt, um einen Weichmagneten in einen Hartmagneten zu verwandeln und somit magnetische Materialien zu verbessern: mithilfe einer moderaten einachsigen Spannung, also eines Drucks, der in eine bestimmten Richtung ausgeübt wird. Die Erkenntnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht. Magnete sind wichtige Bestandteile zahlreicher Gegenstände – von Lautsprechern und Smartphones ebenso wie von Elektromotoren und Windkraftanlagen. Eine der wichtigsten Eigenschaften eines Magneten ist die Koerzitivität – die Fähigkeit, einer…

Die Hochschule Hamm-Lippstadt (HSHL) arbeitet ab sofort mit einer neuen innovativen Software, die die Messung der auditiven Kognition ermöglicht. Da das Hören nicht ausschließlich durch die Ohren erfolgt, sondern ein komplexer kognitiver Vorgang ist, bilden herkömmliche Verfahren, wie eine Messung mittels Audiometrie, ihn nur in Teilen ab. Vielmehr findet das eigentliche Verstehen der gehörten Information im Gehirn statt. Die neue Software ermöglicht es, diesen Prozess der auditiven Wahrnehmung detailliert zu erfassen und zu analysieren und kann beispielsweise dabei helfen, die…

Wissenschaftlerin vom Exzellenzcluster Mathematik Münster beweist Vermutung aus der Physik. Dr. Ksenia Fedosova vom Exzellenzcluster Mathematik Münster hat mit einem internationalen Forschungsteam eine Vermutung aus der Stringtheorie bewiesen, die Physikerinnen und Physiker bezüglich bestimmter Gleichungen aufgestellt hatten. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht. Die Stringtheorie versucht, alle Grundkräfte und Teilchen des Universums zu erklären – also wie die Welt im Kleinsten funktioniert. Sie konnte experimentell noch nicht bewiesen werden, aber die…

Neue Deep-Learning-Architektur sorgt für höhere Effizienz. Die Lichtmikroskopie ist ein unverzichtbares Werkzeug zur Untersuchung unterschiedlichster Proben. Details werden dabei erst mit Hilfe der computergestützten Bildverarbeitung sichtbar. Obwohl bereits enorme Fortschritte erzielt wurden, gibt es bei der digitalen Verarbeitung weiterhin Entwicklungspotenzial. Ein neues Rechenmodell, das von Forschern des Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) am HZDR und des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin auf der Grundlage einer spezifischen Deep-Learning-Architektur entwickelt wurde, ist schneller als herkömmliche Modelle und erreicht dabei die gleiche oder…

Physiker der Universität Magdeburg entwickeln kostengünstiges Produktionsverfahren für industriell begehrte Übergangsmetallnitride. Ein Forscherteam der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg hat ein neues Verfahren zur kostengünstigen und energieeffizienten Herstellung von Übergangsmetallnitriden entwickelt. Mit zusätzlichen und anwendungsbezogenen Funktionalitäten ausgestattet, könnten diese innovativen Materialien künftig unter anderem eine Schlüsselrolle in der Elektronik und Kommunikationstechnologie spielen und beispielsweise die Datenübertragung in Mobilfunknetzen deutlich verbessern. Im Rahmen eines vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) mit 2,8 Millionen Euro geförderten Forschungsprojekts wollen die Physiker mittels der sogenannten Sputter-Epitaxie-Technik…

…ebnen den Weg für die empfindliche Erkennung von Luftschadstoffen. Um Klimaschadstoffe in der Atmosphäre zu detektieren und überwachen, haben Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) eine neue Lasertechnologie entwickelt. Ein Hochleistungs-Ytterbium-Scheibenlaser treibt einen optisch parametrischen Oszillator (OPO) an, um hochleistungsfähige, stabile Impulse im kurzwelligen Infrarotbereich (SWIR) zu erzeugen. Dies ermöglicht es Forscher*innen, eine Vielzahl von atmosphärischen Verbindungen zu erkennen und zu analysieren. Die Methode kann eine wichtige Rolle bei der Verfolgung von Treibhausgaskreisläufen und den Auswirkungen des…

Neue Technologie ahmt Natur nach und macht Rhythmusgefühl berechenbar. Menschen und Tiere bewegen sich – ohne bewusst darüber nachzudenken – besonders ökonomisch, indem sie die Eigenschwingungen ihres Körpers nutzen. Ein neues Tool von Forschenden der Technischen Universität München (TUM) ist nun erstmals in der Lage, dieses Wissen für die effizientere Bewegung von Robotern zu nutzen. Vierbeiner, die sich im Schritt bewegen und langsam schneller werden, fallen irgendwann automatisch in den Trab. Der Grund dafür ist, dass es mehr Energie bräuchte,…

… hilft bei Zeitskalenbestimmung der Sonnenentstehung. Wie lange hat eigentlich die Bildung unserer Sonne in ihrer stellaren Kinderstube gedauert? Eine internationale Kollaboration von Wissenschaftler*innen ist einer Antwort nun nähergekommen. Ihnen gelang die Messung des gebundenen Beta-Zerfalls von vollständig ionisiertem Thallium (²⁰⁵Tl⁸¹⁺) am Experimentierspeicherring (ESR) von GSI/FAIR. Die Messung hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Produktion von radioaktivem Blei (²⁰⁵Pb) in Sternen auf dem asymptotischen Riesenast (sogenannte AGB-Sterne) und kann zur Bestimmung der Sonnenentstehungszeit genutzt werden. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift…

Für eine Vielzahl neu entstehender Quantentechnologien, wie etwa die sichere Quantenkommunikation oder Quantencomputer, ist die Quantenverschränkung eine Voraussetzung. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) haben nun einen besonders effizienten Weg aufgezeigt, wie Photonen mit akustischen Phononen verschränkt werden können. Die Forscher*innen konnten zeigen, dass diese Verschränkung resilient gegenüber externem Rauschen ist, was bislang eine der grundlegenden Schwachstellen jeder Quantentechnologie darstellte. Ihre Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift ›Physical Review Letters‹ veröffentlicht. Quantenverschränkung ist ein Phänomen, bei dem…

TU Hamburg mit Experimenten zu smarten Sensoren mit an Bord. Im schwedischen Lappland fand die 15. MAPHEUS-Mission (Materialphysikalische Experimente unter Schwerelosigkeit) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) statt. Während des Fluges in die Schwerelosigkeit wurden dieses Mal 21 wissenschaftliche Experimente durchgeführt. Eines davon betrifft die Technische Universität Hamburg. Im Rahmen der Smart Sensors Group testen Prof. Ulf Kulau und sein Team die Anforderungen an miniaturisierte Sensorsysteme für Raumfahrtanwendungen. Am 11. November 2024 um 07:38 Uhr erhob sich zum…