Physiker aus Würzburg präsentieren eine nanometer-kleine Lichtantenne mit elektrisch modulierten Oberflächeneigenschaften – ein Durchbruch, der neue Wege für schnellere Computerchips eröffnen könnte. Heutige Computer stoßen bei der Geschwindigkeit an physikalische Grenzen. Halbleiterkomponenten arbeiten meist mit einer maximal nutzbaren Frequenz von einigen Gigahertz – das entspricht mehreren Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde. Infolgedessen sind moderne Systeme auf mehrere Chips angewiesen, um die Rechenaufgaben aufzuteilen, weil sich die Geschwindigkeit der einzelnen Chips nicht weiter erhöhen lässt. Würde man jedoch Licht (Photonen) anstelle von…

Forschende des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme und der ETH Zürich haben ein Roboterbein mit künstlichen Muskeln entwickelt. Inspiriert von Lebewesen, springt es wendig und energieeffizient über verschiedene Terrains. In Kürze: Forschende haben das erste Roboterbein entwickelt, das von künstlichen elektrohydraulischen Muskeln angetrieben wird und sich automatisch an unebenes Terrain anpasst. Das System ist energieeffizienter als Elektromotoren und ermöglicht hohe Sprünge sowie schnelle Bewegungen ohne komplexe Sensoren. Obwohl die noch junge Technologie am Anfang steht, bietet sie Potenzial für zukünftige Anwendungen…

Physiker der Universität Bonn und der Rheinland-Pfälzisch Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) haben ein eindimensionales Gas aus Licht erzeugt. Damit konnten sie erstmals theoretische Vorhersagen überprüfen, die für den Übergang in diesen exotischen Materiezustand gemacht wurden. Die Methode, die sie in ihrem Experiment nutzten, lässt sich für die Untersuchung von Quanteneffekten nutzen. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature Physics erschienen. Mal angenommen, Sie stehen an einem Swimmingpool und kommen auf die Idee, dort noch mehr Wasser einzufüllen. Sie schnappen sich…

Hellgelbe Ablagerungen im Consus Krater zeugen von Ceres‘ kryovulkanischer Vergangenheit – und beleben die Diskussion um ihren Entstehungsort neu. Der Zwergplanet Ceres könnte seinen Ursprung im Asteroidengürtel haben – und muss nicht zwingend dorthin vom Rand des Sonnensystems „zugewandert“ sein. Darauf deuten helle, ammoniumreiche Ablagerungen im Consus Krater hin, wie ein Forscherteam unter Leitung des Göttinger Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) heute in der Fachzeitschrift Journal of Geophysical Research Planets argumentiert. Die Forschenden haben Messdaten der NASA-Raumsonde Dawn ausgewertet. Dawn hatte…

… für Satellitenkommunikation im Millimeterwellenbereich. Mit zunehmend steigenden Datenraten im Mobilfunk wächst auch der Bedarf an leistungsfähigerer hochfrequenzelektronischer Hardware. Das gilt besonders für satellitengestützte globale Kommunikationsnetzwerke, die bei allen Wetterbedingungen und an jedem Ort zuverlässig und sicher funktionieren müssen. Im Projekt »Magellan« entwickeln Forschende des Fraunhofer IAF gemeinsam mit UMS und TESAT im Auftrag der ESA deshalb bis 2027 neuartige effiziente GaN-Transistoren und -Hochleistungsverstärker für LEO- und GEO-Kommunikationssatelliten mit hohem Datendurchsatz. Kommunikationssatelliten und fliegende Antennenplattformen können dazu beitragen, globale Mobilfunknetze…

Bevor Lebensmittel verderben bilden sich meist reaktionsfreudige Moleküle: sogenannte freie Radikale. Bisher war der Nachweis dieser Moleküle für Lebensmittelunternehmen sehr kostspielig. Ein Team aus HZB und Universität Stuttgart hat nun einen tragbaren und kostengünstigen „EPR-on-a-Chip“-Sensor entwickelt, der freie Radikale auch in geringsten Konzentrationen nachweisen kann. Nun bereitet das Team die Gründung eines Spin-off-Unternehmens vor, gefördert durch das EXIST-Forschungstransferprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz. Der EPRoC-Sensor soll zunächst bei der Herstellung von Olivenöl und Bier eingesetzt werden, um die Qualität…

Seit 24 Jahren untersuchen die vier Cluster-Satelliten die Magnetosphäre der Erde. Am kommenden Sonntag tritt der erste der Weltraum-Methusalems in die Erdatmosphäre ein. Mit dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre über dem Südpazifik endet am Sonntag, 8. September 2024, die Forschungsmission des ersten der vier Cluster-Satelliten der ESA. Überwacht von Kontrollzentren und Teleskopen auf der Erde sowie einem Forschungsflugzeug wird der liebevoll „Salsa“ genannte Satellit verglühen. Die großangelegte Beobachtungskampagne soll helfen zu verstehen, wie ausgediente Satelliten in Zukunft sicher und schnell…

Mit acht aufeinander abgestimmten Messkampagnen vermessen MPI-M-Forschende und ihre Partnerinstitutionen aktuell die Atmosphäre über dem äquatorialen Atlantik. Sie wollen herausfinden, wie die Struktur des tropischen Regengürtels zustande kommt, wie sie sich in Zukunft verändern wird und was das für das Wettergeschehen bedeutet. Bei den Messungen kommt eine Vielzahl modernster Forschungsplattformen zum Einsatz – vom Schiff bis zum Satelliten. Mit acht koordinierten Teilkampagnen vermisst derzeit ein internationales Forschungsteam, zu dem auch Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Meteorologie (MPI-M) gehören, die Atmosphäre im…

Atomuhren gibt es schon seit Jahrzehnten – nun aber gelang der entscheidende Schritt zu noch höherer Präzision: Die TU Wien präsentiert zusammen mit internationalen Partnern die erste Atomkern-Uhr. Jahrzehnte lang arbeitete man auf diesen Erfolg hin, nun geht plötzlich alles ganz schnell: Erst im April hatte ein Team rund um Prof. Thorsten Schumm von der TU Wien einen großen Erfolg verkündet. Erstmals war es gelungen, einen Atomkern gezielt mit einem Laser von einem Zustand in einen anderen Zustand umzuschalten –…

Zwei Instrumente für das Extremely Large Telescope mit österreichischer Beteiligung. Meilenstein erreicht: METIS und MICADO bestehen Designprüfung. Zwei Instrumente für das künftig größte optische Teleskop der Welt, das Extremely Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile, haben die abschließende Designprüfung bestanden und damit einen wichtigen Meilenstein erreicht. Sie werden künftig Bilder des Universums in noch nie dagewesener Tiefe liefern: METIS, eine Kamera plus Spektrograph im mittleren Infrarotbereich, wird durch Staub- und Gaswolken blicken und so die Stern- und Planeten-Entstehung nachvollziehen…

Die völlig neue Lichtstruktur könnte es Arzneimittelentwicklern ermöglichen, ihre Arbeit klarer zu sehen als je zuvor. Eine völlig neue Lichtstruktur hilft, die Chiralität von Molekülen genauer und robuster zu messen als je zuvor, ein großer potenzieller Schritt für die Medizin. Die in Nature Photonics veröffentlichte Studie wurde vom Max-Born-Institut in Zusammenarbeit mit dem King’s College London, dem Imperial College London und der Università degli Studi di Trieste geleitet. Das Team hat eine völlig neue Lichtstruktur geschaffen, die in der Zeit…

Mit MeerKAT-Daten hat ein internationales Team unter Beteilignug von MPIfR-Forschern den bisher größten Katalog von Radioquellen aus einer Himmelsdurchmusterung zusammengestellt. Dadurch konnten sie den kosmischen Radiodipol messen, einen kosmologischen Effekt, der durch die Bewegung der Erde durch das Universum entsteht und einen wichtigen Test für Theorien der Kosmologie auf den größten Skalen darstellt. Die Messung unterstreicht den Wert der MeerKAT-Daten und zeigt, dass solche empfindlichen Daten äußerst wertvolle Einblicke in den Ursprung des kosmischen Dipoleffekts liefern können. Ein Teil der…

An der Uni Bonn entwickelte Methode lässt sich eventuell für abhörsichere Kommunikation nutzen. Unter bestimmten Bedingungen können Tausende von Lichtteilchen zu einer Art „Super-Photon“ verschmelzen. Forscher der Universität Bonn haben nun eine Art „Nanoförmchen“ genutzt, um die Gestalt dieses sogenannten Bose-Einstein-Kondensats zu beeinflussen. Dadurch konnten sie den Lichtfleck zu einer einfachen Gitterstruktur aus vier quadratisch angeordneten Lichtpunkten formen. Zukünftig lassen sich solche Strukturen eventuell nutzen, um den Informationsaustausch zwischen mehreren Teilnehmern abhörsicher zu machen. Die Ergebnisse sind nun in den…

Projekt »QSolid« erreicht Meilenstein zur Halbzeit. Gemeinsam mit 24 deutschen Forschungseinrichtungen und Unternehmen und unter Koordination des Forschungszentrums Jülich arbeitet das Fraunhofer IPMS an einem vollständigem, deutschen Quantencomputer basierend auf supraleitenden Quantenchips und mit verringerten Fehlerraten. Zur Hälfte der Projektlaufzeit kann nun der erste Demonstrator in Betrieb genommen werden. Das CNT des Fraunhofer IPMS steuert seine Expertise aus der hochmodernen, industriekompatiblen CMOS-Halbleiterfertigung bei. Quantencomputer gelten als Lösung für die steigende Forderung nach mehr und mehr Rechenleistung und immer größeren Datenmengen….

Die neue EU-Verordnung European Deforestation Regulation – EUDR soll verhindern, dass in der EU gehandelte Waren zur fortschreitenden Entwaldung beitragen. Wer ein Holzprodukt in den EU-Markt einbringt, muss dokumentieren, welche Holzarten zur Herstellung verwendet wurden, und dessen legale Herkunft belegen. Schon die erste Überprüfung der deklarierten Holzart ist keine leichte Aufgabe. So muss etwa Papier zeitaufwändig untersucht werden. Eine KI-Analysesoftware zur Holzartenbestimmung soll diesen Prozess künftig vereinfachen und beschleunigen. Forschende des Fraunhofer ITWM entwickeln das automatische Bilderkennungssystem für die großflächige…

In einer Kooperation zwischen Wissenschaftlern der Physik und Chemie der Universität Bayreuth sowie der Physikalischen Chemie der Universität Melbourne ist es jetzt gelungen, optisch schaltbare photonische Einheiten zu realisieren, die eine präzise Adressierung einzelner Einheiten ermöglichen. Dies wird es ermöglichen, binäre Informationen zuverlässig optisch zu speichern und auszulesen. Darüber berichten sie in der Fachzeitschrift Advanced Optical Materials. Elektronische Geräte auf der Basis von Microchips, also integrierten Schaltkreisen gehören zu den wichtigsten Erfindungen des letzten Jahrhunderts, und ihr Einfluss auf den…