Eine an der HTW Dresden entwickelte App unterstützt Autofahrerinnen und -fahrer im Straßenverkehr, indem sie mögliche Gefahrenquellen identifiziert und anzeigt. Die Idee zur App stammt von Dr. Toralf Trautmann, Professor für Kraftfahrzeug-Mechatronik an der HTW Dresden. Die Basis bildeten Untersuchungen mit Senioren, um kritische Fahrsituationen zu erfassen. So ermittelten die Forscher zum Beispiel anhand der Messung von Herzfrequenzen, welche Situationen im Straßenverkehr Fahrerinnen und Fahrern Stress verursachen. Gemeinsam mit der Dresdner Firma casonex GmbH, gegründet von zwei Informatik-Absolventen der HTW…

Experimentelle Messungen am Elektronenbeschleuniger der TU Darmstadt bestätigen hauseigene theoretische Vorhersagen. Im Rahmen der Entwicklung und Verbesserung experimenteller Messmethoden konnte ein internationales Forschungsteam unter Leitung der TU Darmstadt den extrem schnellen elektromagnetischen Zerfall eines angeregten Lithium-Isotops mit höchster Präzision vermessen. Die Daten zeigen, wie präzise an der TU mitentwickelte moderne Theorien der Kernkräfte die Wechselwirkung von Atomkernen mit elektromagnetischen Wellen vorhersagen können. Die Ergebnisse wurden jetzt im Journal Physical Review Letters veröffentlicht. In der Natur vorkommende Atomkerne bestehen aus Protonen…

Ein Rätsel aus der Festkörperphysik konnte nun mit neuen Messungen gelöst werden: Wie kommt es, dass sich bestimmte Metalle scheinbar nicht an die gültigen Regeln halten? Unter einem Metall kann sich jeder etwas vorstellen: Wir denken an feste, unzerbrechliche Objekte, die elektrischen Strom leiten und einen typischen metallischen Glanz zeigen. Das Verhalten klassischer Metalle, etwa ihre elektrische Leitfähigkeit, lässt sich mit wohlbekannten, gut erprobten physikalischen Theorien erklären. Aber es gibt auch exotischere metallische Verbindungen, die Rätsel aufgeben: Manche Legierungen sind…

Astrophysiker der Universität Göttingen entdeckt neue theoretische Lösungen. Wenn Reisen zu fernen Sternen innerhalb der Lebenszeit eines Menschen möglich sein sollen, muss ein Antrieb gefunden werden, der schneller als Lichtgeschwindigkeit ist. Bisherige Forschungen über den überlichtschnellen Transport auf der Grundlage von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie erfordern riesige Mengen hypothetischer Teilchen und Materiezustände, die „exotische“ physikalische Eigenschaften wie eine negative Energiedichte aufweisen. Diese Art von Materie ist derzeit entweder nicht zu finden oder kann nicht in brauchbaren Mengen hergestellt werden. (pug) Ein…

Quantentechnologien basieren auf der präzisen Kontrolle des Zustands und der Wechselwirkung einzelner Quantenteilchen. Innsbrucker Physiker haben nun das Konzept für eine Art Fernbedienung entworfen, mit der einzelne Quantenemitter gezielt angesteuert werden können. Die Forschungsgruppe um Oriol Romero-Isart nutzt dafür „zwitschernde“ Lichtpulse. Dieser neuartige Ansatz könnte in Zukunft für Quantencomputer und Quantensimulationen relevant werden. Um die Eigenschaften der Quantenphysik technologisch nutzbar zu machen, müssen Quantenteilchen und deren Wechselwirkung präzise kontrolliert werden. Dies geschieht in vielen Fällen mit Licht. Wissenschaftler der Universität…

Die Verwitterung von Silikatgesteinen trägt massgeblich dazu bei, dass auf der Erde ein gemässigtes Klima herrscht. Forschende unter der Leitung der Universität Bern und des nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) PlanetS, untersuchten die allgemeinen Prinzipien dieses Prozesses. Ihre Ergebnisse könnten beeinflussen, wie wir die Signale von fernen Welten interpretieren – auch solche, die auf Leben hindeuten könnten. Die Bedingungen auf der Erde sind ideal für Leben. Die meisten Orte auf unserem Planeten sind weder zu heiss noch zu kalt und bieten flüssiges…

Neue Myonen-Spin-Rotations-Experimente beweisen spontane elektrische Ströme in Supraleitern. Supraleitung – das ist Stromfluss ohne elektrischen Widerstand. Dieses Quantenphänomen weckt den Forschergeist vieler theoretischer und experimenteller Physiker, die daran arbeiten, die Gesetzmäßigkeiten dahinter zu entdecken und zu erklären. Die intensive Forschung an Supraleitern wird aber auch von der Möglichkeit neuer Anwendungen in der Energie- und Antriebstechnik getrieben. Besonderes Interesse zieht dabei das Material Strontium-Ruthenat auf sich, das bereits seit über 25 Jahren weltweit intensiv erforscht wird. In dieser Verbindung geht Supraleitung…

Künstliche Intelligenz ist Teil unseres modernen Lebens: Sie lässt Maschinen nützliche Prozesse zur Spracherkennung oder für digitale persönliche Assistenten erlernen. Eine entscheidende Frage für praktische Anwendungen ist, wie schnell solche intelligenten Maschinen lernen können. Ein Experiment an der Universität Wien brachte nun den Beweis dafür, dass Quantentechnologie tatsächlich eine Beschleunigung des Lernprozesses ermöglicht. In einer internationalen Zusammenarbeit gelang dies Physiker*innen aus Österreich, Deutschland, den Niederlanden und den USA, indem sie einen Quantenprozessor für einzelne Photonen als Roboter verwendeten. Diese Arbeit,…

Quantenphysiker messen die bislang kleinste Gravitationskraft Forschern der Universität Wien und der ÖAW um Markus Aspelmeyer ist es erstmals gelungen, mit Hilfe eines hochempfindlichen Pendels das Schwerefeld einer lediglich 2 mm großen Goldkugel zu vermessen – und damit die kleinste jemals gemessene Gravitationskraft. Das Experiment eröffnet neue Möglichkeiten, die Gravitationsgesetze auf bisher unerreicht kleinen Skalen zu überprüfen. Die Ergebnisse werden im Fachjournal Nature veröffentlicht. Die Gravitationskraft ist die schwächste aller bekannten Kräfte in der Natur – und dennoch in unserem…

Institut für Nachrichtenübertragung der Universität Stuttgart demonstriert Verfahren für weltweit höchste spektrale Effizienz bei Glasfasern. In der Nachrichtentechnik erfordern hohe Datenübertragungsraten hohe Leistungen beziehungsweise sehr viel Energie. Anders als zum Beispiel in der Funktechnik vergrößert sich in der optischen Übertragungstechnik allerdings bei hohen Leistungen die Signalbandbreite während der Ausbreitung. Das führt zu Informationsverlusten beim Empfänger. Aus diesem Grund bleibt man in der Praxis heute weit unterhalb der theoretisch möglichen Datenübertragungsrate. Um das zu ändern, werden Signalformen gesucht, die sich möglichst…

Kieler Astrophysiker entwickeln Simulationsverfahren für die zukünftige Untersuchung von Planeten außerhalb unseres Sonnensystems Als 1995 der erste Planet außerhalb unseres Sonnensystems gefunden wurde, war das eine Sensation, die später mit dem Physik-Nobelpreis gewürdigt wurde. Hatte man vorher nur darüber spekulieren können, ob unser Sonnensystem mit seinen acht Planeten einzigartig sei, sind in der Zwischenzeit über 4.000 solcher sogenannten Exoplaneten entdeckt worden. Weiterhin unbeantwortet ist jedoch die Frage, ob es Leben in den Planetensystemen um andere Sterne gibt. Ein Forschungsteam aus…

Mit der Entwicklung einer Batterie aus umweltfreundlichen Textilien hat Sandra Gellner, Doktorandin der Hochschule Niederrhein, eine Auszeichnung auf einer internationalen Konferenz erhalten. Die Doktorandin arbeitet im Bereich Smart Electronic Textiles an der Schnittstelle der Fachbereiche Elektrotechnik und Informatik sowie Textil- und Bekleidungstechnik. Ihr Vortrag „Textile-Based Battery Using A Biodegradable Gel-Electrolyte“ wurde auf der internationalen Konferenz E-Textiles 2020 („2nd International Conference on the Challenges, Opportunities, Innovations and Applications in Electronic Textiles“ mit dem Best Student Presentation Award ausgezeichnet. Die virtuell stattfindende…

– mit Sensoren und Künstlicher Intelligenz Der 3D-Druck ermöglicht eine Produktion in Losgröße 1. Das bedeutet, dass kein Produkt dem anderen gleicht, weil jedes Teil individuell für den Kunden entworfen wird. Interessant ist das unter anderem für die Medizintechnik. Additiv gefertigte Zahnschienen, Hörgeräte und sogar Implantate lassen sich perfekt an den Körper eines einzelnen Patienten anpassen und trotzdem kostengünstig herstellen. Eine Herausforderung für Unternehmen ist allerdings die Qualitätssicherung. Personalisierte Medizinprodukte unterliegen strengen Vorgaben an die Sicherheit. Die Hersteller müssen garantieren…

Quasare sind die hellen Zentren von Galaxien, die von schwarzen Löchern angetrieben werden, und aktiv Materie ansammeln. Mit verschiedenen Teleskopen haben Astronomen vom Max-Planck-Institut für Astronomie und der Europäischen Südsternwarte nun den fernsten bekannten radiohellen Quasar mit der Bezeichnung P172+18 gefunden. Sie sehen ihn als das Universum erst 780 Millionen Jahre alt war. P172+18 ist eines der am schnellsten wachsenden supermassereichen schwarzen Löcher und strahlt etwa 580-mal so viel Energie aus wie die Milchstraße. Solch ferne radiolauten Quasare dienen der…

Dünnschichten aus Molybdän und Schwefel gehören zu einer Klasse von Materialien, die als (Photo)-Katalysatoren infrage kommen. Solche günstigen Katalysatoren werden gebraucht, um mit Sonnenenergie auch den Brennstoff Wasserstoff zu erzeugen. Allerdings sind sie bislang noch wenig effizient. Ein neues Instrument an BESSY II am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) zeigt nun, wie ein Lichtpuls die Oberflächeneigenschaften der Dünnschicht verändert und das Material katalytisch aktiviert. MoS2-Dünnschichten sind aus abwechselnden Lagen von Molybdän-Atomen und Schwefel-Atomen aufgebaut, die sich zu zweidimensionalen Schichten übereinanderlegen. Das Material…

Eine heiße Super-Erde in unserer Nachbarschaft ist vermutlich geeignet, um Atmosphärenmodelle von Gesteinsplaneten zu überprüfen. In den letzten zweieinhalb Jahrzehnten haben Astronomen Tausende von Exoplaneten aus Gas, Eis und Gestein entdeckt. Nur wenige von ihnen sind erdähnlich. Ihre Atmosphären mit den derzeit verfügbaren Instrumenten zu erforschen, ist jedoch bestenfalls eine Herausforderung. Nun haben Astronomen des CARMENES-Konsortiums unter der Leitung von Trifon Trifonov vom Max-Planck-Institut für Astronomie eine neue Studie veröffentlicht, die von der Entdeckung einer heißen Super-Erde berichtet, die den…