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Wissenschaft & Technik

Physik Astronomie
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Zwerggalaxien Enthüllen Geheimnisse der Dunklen Materie

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) hat Licht in eine seit Jahrzehnten andauernde Debatte darüber gebracht, warum Galaxien sich schneller drehen als erwartet – und ob dieses Verhalten durch unsichtbare Dunkle Materie oder durch einen Zusammenbruch der Gravitation auf kosmischen Skalen verursacht wird. Unter der Leitung des AIP in Zusammenarbeit mit der University of Surrey, der University of Bath, der Nanjing University in China, der University of Porto in Portugal, der Leiden University in…

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Informationstechnologie

Pflegeroboter GARMI wird zum universellen Assistenten

Von Inselbegabungen zum Gesamtkonzept. Auf der Robotikmesse ICRA in Yokohama in Japan stellen die Geriatronik-Forscher der Technischen Universität München (TUM) vier neue Forschungsarbeiten vor – unter anderem über das Greifen von Gegenständen und neue Sicherheitsfunktionalitäten. Ein generatives KI-Modell bringt GARMI erstmals dazu, auf Zuruf telemedizinische Anwendungen, Physiotherapie oder pflegerische Aufgaben zu ermöglichen. Neuronale Netze unterstützen GARMI darin, Objekte präzise erkennen und greifen zu können. Erstmals zeigt Assistenzroboter GARMI, dass er verschiedene Fähigkeiten direkt miteinander verbinden und Personen im Alltag über…

Physik Astronomie

Wellenfunktionsanpassung zur Lösung von Quanten-Vielteilchen-Problemen

Internationales Forschungsteam knackt Physik-Nuss… Stark wechselwirkende Systeme spielen eine wichtige Rolle in der Quantenphysik und der Quantenchemie. Ein bewährtes Vorgehen zur Untersuchung solcher Systeme sind stochastische Methoden wie etwa Monte Carlo Simulationen. Diese stoßen allerdings an ihre Grenzen, wenn sogenannte Vorzeichenoszillationen auftreten. Dieses Problem wurde nun von einem internationalen Team von Forschenden aus Deutschland, der Türkei, USA, China, Süd-Korea und Frankreich durch die neue Methode der Wellenfunktions-Angleichung gelöst. Als Beispiel wurden die Massen und Radien aller Kerne bis Massenzahl 50…

Informationstechnologie

Ausbau von Supercomputing-Netz für die KI-Forschung

Das Land Baden-Württemberg gibt 3,25 Millionen Euro für mehr Rechenkapazität in der KI-Forschung. Die Stärkung der hochschulweiten Kompetenzstruktur bwHPC wird insbesondere Nachwuchsforschenden zugutekommen. Um die Forschung an Künstlicher Intelligenz (KI) in Baden-Württemberg weiter zu stärken, fördert das Land den Ausbau der Rechenkapazität an Hochschulen mit zusätzlich 3,25 Millionen Euro. Diese Stärkung der hochschulweiten Kompetenzstruktur bwHPC wird insbesondere Nachwuchsforschenden zugutekommen, wie Wissenschaftsministerin Petra Olschowski am Mittwoch, 14. Mai, in Stuttgart mitteilte. „Ob in der Medizin, in der Quantentechnologie oder an der…

Physik Astronomie

Entdeckung von Biosignaturen im All

Bedingungen auf Saturnmond Enceladus im Labor simuliert. Im Jahr 2018 wurden in Eispartikeln des Saturnmonds Enceladus sehr große organische Moleküle entdeckt. Noch ist unklar, ob sie auf die Existenz von Leben hindeuten oder auf andere Weise entstanden sind. Eine aktuelle Studie könnte helfen, diese Frage zu beantworten. Bedingungen, die zur Entstehung oder Aufrechterhaltung von Leben in extraterrestrischen Ozeanen führen können, könnten demnach molekulare Spuren in Eiskörnern hinterlassen. Die Arbeiten wurden an der FU Berlin durchgeführt – der leitende Wissenschaftler Dr….

Informationstechnologie

Mit digitalen Techniken zu globaler psychischer Gesundheit

Forschungsnetzwerk co-minded gegründet… Digitale Lösungen für Fragen der psychischen Gesundheit aus einer globalen Perspektive denken – mit diesem Ziel haben sich Forschende im Netzwerk co-minded zusammengefunden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Medizin, Psychologie, Wirtschaft und Computertechnik vernetzen sich darin, um gemeinsam zu erörtern, inwiefern digitale Angebote für eine barrierearme, flächendeckende und günstige Gesundheitsversorgung genutzt werden können und welche Herausforderungen dabei entstehen. Eine der Gründerinnen von co-minded ist Prof. Dr. Charlotte Köhler, Wirtschaftswissenschaftlerin an der Europa-Universität Viadrina und Expertin für…

Physik Astronomie

Störungsfinder im Orbit

TU-Wissenschaftler veröffentlichen weltweit erste Open-Access Weltkarte der Funkfrequenzen aus dem Erdorbit. Die Technische Universität Berlin (TU Berlin) präsentiert die weltweit erste Open-Access Weltkarte der Funkfrequenzen aus dem Erdorbit, entwickelt im Rahmen der SALSAT (Spectrum AnaLysis SATellite) Mission. Die wegweisende Initiative bietet eine umfassende Analyse der Frequenznutzung im All und soll Lösungen für zunehmende Störungen in der Satellitennutzung bereitstellen. Das SALSAT-Team zusammen mit dem Satelliten vor dem Start inmitten der Pandemie im Jahr 2020. (c) TU Berlin Die exponentielle Zunahme von…

Informationstechnologie

Waldinventur per Drohne und KI

Im Kampf gegen den Klimawandel sind Mangroven wichtige Verbündete; sie speichern bis zu fünfmal mehr Treibhausgase als andere Bäume. Dank einer von Forschenden aus Mitgliedseinrichtungen der U Bremen Research Alliance entwickelten Methode lässt sich der Bestand der Mangrovenwälder detailliert erfassen – und damit besser schützen. Waldinventur per Drohne und KI. Foto: Jens Lehmkühler / U Bremen Research Alliance Für Dr. Arjun Chennu sind Mangroven schlicht „Super-Bäume“. Weil sie in einem extrem salzigen Umfeld gedeihen, weil sie angepasst sind an die…

Physik Astronomie

Ein neuer Prozess für die Synthese von seltenen Atomkernen im Universum?

Wissenschaftler des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung, der Technischen Universität Darmstadt und des Max-Planck-Instituts für Astrophysik haben einen neuen Prozess für die Nukleosynthese vorgeschlagen, den sogenannten νr-Prozess. Er funktioniert, wenn neutronenreiches Material intensiver Neutrinobestrahlung ausgesetzt ist. Der theoretische Vorschlag, der kürzlich in der Zeitschrift “Physical Review Letters” veröffentlicht wurde, könnte die Lösung für ein seit langem bestehendes Problem im Zusammenhang mit der Produktion einer Gruppe seltener Isotope sein: Die sogenannten p-Kerne kommen im Sonnensystem vor, ihr Ursprung ist aber immer noch…

Physik Astronomie

Meilenstein in der Plasmabeschleunigung

Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hat einen signifikanten Fortschritt bei der Laserplasma-Beschleunigung erzielt. Mit Hilfe einer innovativen Methode konnte ein Forschungsteam den bisherigen Rekord für die Beschleunigung von Protonen deutlich übertreffen und erstmals Energien erzielen, die bis dato nur mit viel größeren Anlagen erreichbar schienen. Dadurch rücken vielversprechende Anwendungen in der Medizin und der Materialwissenschaft näher, wie die Arbeitsgruppe im Fachjournal Nature Physics (DOI: 10.1038/s41567-024-02505-0) berichtet. Die Laserplasma-Beschleunigung bietet interessante Perspektiven: Verglichen mit herkömmlichen Beschleunigern verspricht sie kompaktere und energieeffizientere Anlagen….

Physik Astronomie

Neue Methode entschlüsselt Rätsel langsamer Elektronen

Mit langsamen Elektronen arbeitet man in der Krebstherapie genauso wie in der Mikroelektronik. Wie sie sich in Festkörpern verhalten, ist schwer zu beobachten. An der TU Wien gelingt das nun durch einen Trick. Elektronen können sich ganz unterschiedlich verhalten, je nachdem wie viel Energie sie haben. Ob man ein Elektron mit hoher oder mit niedriger Energie in einen Festkörper schießt, entscheidet darüber, welche Effekte dadurch ausgelöst werden können. Elektronen mit wenig Energie können etwa für die Entstehung von Krebs verantwortlich…

Informationstechnologie

Neues Sicherheitskonzept für Zoom-Gruppen

Zoom ist eine der bekanntesten Video-Konferenz-Softwares der Welt. Täglich wird sie von Millionen Nutzer:innen in dem Vertrauen verwendet, dass ihre Daten sicher sind und ihre Unterhaltungen nicht abgehört werden können. Bislang hängt dies von den Zoom-Servern ab, die den Zugang zu den einzelnen Gruppen kontrollieren: Die Zoom-Server überprüfen, ob alle Gruppenmitglieder das Passwort für das Meeting kennen. Nun gibt es einen neuen Weg: CISPA-Faculty Prof. Dr. Cas Cremers, sein Postdoc Mang Zhao und Dr. Eyal Ronen haben eine neue Methode…

Physik Astronomie

Vorsicht, heiße Oberfläche!

Ein internationales Forschungsteam von Friedrich-Schiller-Universität und Helmholtz-Institut Jena entschlüsselt den Mechanismus, mit dem hochenergetische Laserpulse auf der Oberfläche von Festkörpern ein Plasma erzeugen. Die Wechselwirkung von hochintensiven, ultrakurzen Laserpulsen mit Festkörpern hat in den zurückliegenden Jahren bedeutende technologische Möglichkeiten eröffnet: So macht etwa die sogenannte Laserablation die hochpräzise Bearbeitung von Materialien und damit die Miniaturisierung von Bauelementen in medizinischen oder Telekommunikationsanwendungen möglich. Das Zusammenspiel von intensiven Laserpulsen und Festkörpern kann außerdem genutzt werden, um beschleunigte Ionenstrahlen zu erzeugen, die in…

Physik Astronomie

Außergewöhnliche Statistiken von Elektronen emittiert durch intensives Quantenlicht

Die Verteilung der Elektronenzahl verschiedener Lichtquellen wurde bereits eingehend wissenschaftlich untersucht. Über die statistische Verteilung der emittierten Elektronen unter intensiver Lichteinwirkung hingegen ist kaum etwas bekannt. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben nun extreme und höchst ungewöhnliche statistische Ereignisse in der Elektronenzahlverteilung entdeckt, welche sich ergeben, wenn nanometergroße Metallnadelspitzen mit ultrakurzen Pulsen aus intensivem Quantenlicht beleuchtet werden. Die kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlichten Ergebnisse belegen, dass die Anzahl der…

Physik Astronomie

Elektronenwirbel in Graphen nachgewiesen

For­scher der ETH Zü­rich ha­ben erst­mals sicht­bar ge­macht, wie Elek­tro­nen in ei­nem Ma­te­ri­al bei Raum­tem­pe­ra­tur Wir­bel bil­den kön­nen. Dies ge­lang ih­nen mit ei­nem ex­trem hoch­auf­lö­sen­den Quan­ten­mess­ge­rät. In Kür­ze In Gra­phen ver­hal­ten sich Elek­tro­nen wie ei­ne Flüs­sig­keit. Da­bei kön­nen auch Wir­bel ent­ste­hen. Sol­che Elek­tro­nen­wir­bel wur­den nun mit Hil­fe ei­nes Quanten-​Magnetfeldsensors mit ho­her räum­li­cher Auf­lö­sung sicht­bar ge­macht. Nor­ma­ler­wei­se kön­nen sol­che Flies­s­phä­no­me­ne leich­ter bei tie­fen Tem­pe­ra­tu­ren nach­ge­wie­sen wer­den. Dank ei­nes hoch­emp­find­li­chen Sen­sors konn­ten die ETH-​Forscher ih­re Ex­pe­ri­men­te bei Raum­tem­pe­ra­tur durch­füh­ren. Ver­bin­det man ei­nen…

Innovative Produkte

STEETS-Modul lässt Gehhilfen sicher stehen

Eine innovative Idee. Reichlich Durchhaltevermögen in vier Jahren Entwicklungs- und Testzeit. Jetzt kommt das fertige Produkt auf den Markt. Das interdisziplinäre Start-up „STEETS“ aus drei Studierenden der Fachhochschule Dortmund sowie der Universität und der Hochschule Paderborn launcht die finale Version ihrer Abstellhilfe für Gehhilfen auf der OTWorld, der Leitmesse für Orthopädie- und Rehabilitationstechnik. „Geschafft“, sagt Phil Janßen. Er hält einen überraschend kleinen Pappkarton in der Hand. Darin: die technische Lösung, die Millionen Menschen, die auf Gehhilfen angewiesen sind, das Leben…

Physik Astronomie

Ultraschnelle Elektronenmikroskope der nächsten Generation

Forschung der Kieler Physikerin Nahid Talebi wird von der VolkswagenStiftung mit rund 920.000 Euro gefördert. Mit Elektronenmikroskopen untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Innere von Materialien mit ultrahoher räumlicher Auflösung. Möglichst umfassend zu verstehen, was im Inneren von Materialien passiert, kann zum Beispiel bei der Entwicklung von effizienteren Halbleitern oder langlebigeren Solarzellen helfen. Nahid Talebi, Professorin für Nano-Optik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), will eine nächste Generation von Elektronenmikroskopen entwickeln, mit denen sich auch ultraschnelle Prozesse auf der Nanoskala untersuchen…

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