Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung entwickeln ein neues maschinelles Lernmodell für korrosionsresistente Legierungen. Und veröffentlichen ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Science Advances. 2,5 Billionen US-Dollar jährlich – so hoch ist der wirtschaftliche Schaden, der weltweit durch Korrosion verursacht wird. Seit jeher suchen Wissenschaft und Industrie nach neuen Legierungen, die korrosionsresistent sind und nach Beschichtungen, die Legierungen vor Korrosion schützen. Bei der Suche wird künstliche Intelligenz (KI) immer häufiger angewendet, um das Korrosionsverhalten von Materialien vorherzusagen und so optimale Legierungszusammensetzungen zu…

Magnetische Skyrmionen sind winzige Wirbel aus magnetischen Spin-Texturen. Im Prinzip könnten Materialien mit Skyrmionen als spintronische Bauelemente verwendet werden, zum Beispiel als sehr schnelle und energieeffiziente Datenspeicher. Doch im Moment ist es noch schwierig, Skyrmionen bei Raumtemperatur zu kontrollieren und zu manipulieren. Eine neue Studie an BESSY II analysiert nun die Bildung von Skyrmionen in einem besonders interessanten Material in Echtzeit und mit hoher räumlicher Auflösung: Es handelt sich um ferrimagnetische Dünnschichten aus Dysprosium und Kobalt. Die Ergebnisse zeigen, dass…

Solar Orbiter-Aufnahmen bieten den bisher besten Blick auf eine Quellregion des Teilchenstroms von der Sonne – und finden ein bisher unbekanntes Phänomen. Kleinste Plasmaströme auf der Sonne, die mit Geschwindigkeiten von einigen hundert Kilometern pro Stunde von der Sonnenkorona ins All rasen, könnten der lang gesuchte Antrieb des Sonnenwindes sein. Wie ein Forscherteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen heute in der Fachzeitschrift Science berichtet, findet sich in hochaufgelösten Aufnahmen eines koronalen Lochs, die der ESA-Raumsonde Solar…

… zum ersten Mal von der Erde aus entdeckt. Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben Astronominnen und Astronomen einen großen dunklen Fleck in der Neptunatmosphäre beobachtet, neben dem sich ein unerwarteter kleiner heller Fleck befindet. Damit wurde erstmals ein solcher dunkler Fleck auf dem Planeten mit einem Teleskop auf der Erde beobachtet. Diese gelegentlichen Erscheinungen im blauen Hintergrund der Neptunatmosphäre sind für Forschende ein Rätsel, und die neuen Ergebnisse liefern weitere Hinweise auf ihre Eigenschaften und ihren…

Die Natur zeigt in Form der DNA, wie sich Daten platzsparend und langfristig speichern lassen. An DNA-Chips für die Computertechnik forscht auch die Würzburger Bioinformatik. Drei Angehörige des Lehrstuhls schildern in einem Review in “Trends in Biotechnology”, welche Herausforderungen zu bewältigen sind, um DNA-Chips als Speichermedien anwendbarer zu machen. Das Erbmolekül DNA kann auf sehr kleinem Raum sehr viele Informationen über lange Zeiträume speichern. Die Wissenschaft verfolgt darum seit gut zehn Jahren das Ziel, DNA-Chips für die Computertechnik zu entwickeln,…

Wissenschaftler aus Österreich und den USA haben einen neuartigen Quantencomputer entwickelt, der fermionische Atome zur Simulation komplexer physikalischer Systeme verwendet. Der Prozessor verwendet neutrale Atome in optischen Pinzetten und ist in der Lage, fermionische Modelle auf effiziente Weise mit fermionischen Gattern zu simulieren. Das Team um Peter Zoller zeigt, wie der neue Quantenprozessor fermionische Modelle aus der Quantenchemie und Teilchenphysik effizient simulieren kann. Fermionische Atome sind Teilchen, die dem Pauli-Prinzip gehorchen; zwei von ihnen können gleichzeitig nie denselben Quantenzustand einnehmen….

Niedergeschlagen und antriebslos: Auch Kinder und Jugendliche erkranken an Depressionen. Wie sie erkannt und diagnostiziert werden können, lernen angehende Mediziner: innen bald im Gespräch mit virtuellen Charakteren. Das Team des Fachgebiets Medieninformatik | Entertainment Computing an der Universität Duisburg-Essen (UDE) arbeitet dafür eng mit der Kinder- und Jugendpsychiatrie des Universitätsklinikums Essen zusammen. Gefördert wird das Projekt von der Robert-Enke-Stiftung. Um komplexe psychische Erkrankungen zu erkennen, trainieren Medizinstudierende und Therapeut:innen in Ausbildung im neuen Projekt DEVIA* die behutsame Gesprächsführung mit Kindern…

Jenaer Forschungsteam entwickelt KI-Tool, das chemische Strukturen in maschinenlesbare Codes übersetzt. Forschende der Universität Jena, der Westfälischen Hochschule und der Universität Prag haben eine Plattform entwickelt, die mittels künstlicher neuronaler Netzwerke chemische Strukturformeln in eine maschinenlesbare Form übersetzt. Damit haben sie ein Werkzeug geschaffen, mit dem diese Informationen aus wissenschaftlichen Veröffentlichungen automatisiert in Datenbanken eingespeist werden können. Bislang war das sprichwörtlich Handarbeit und entsprechend zeitaufwendig. In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Nature Communications“ stellt das Team um Prof. Dr. Christoph…

Forschende der JGU, der TU Darmstadt und der Universität Wuhan entwickelten einen Ansatz, mit dem man Tintenpartikel im Wasser zu Linien und Buchstaben anordnen kann. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Small veröffentlicht. Schreiben ist eine uralte Kulturtechnik – bereits vor mehreren tausend Jahren meißelten Menschen Schriftzeichen in Steinplatten. Zwar hat sich das Schriftsystem seither perfektioniert, doch ist eines geblieben: Sowohl die Keilschrift als auch die heutige Schrift nutzen feste Oberflächen, um die Schriftzeichen festzuhalten, also etwa Steintafeln…

Forschende entwickeln datensichere Trainingsplattform für intelligente Industrieroboter. Autonome, flexibel einsetzbare Roboter gelten als Schlüsseltechnologie für Industrie und Logistik 4.0. Das Problem: Um mit Künstlicher Intelligenz (KI) gesteuerte Roboter zu trainieren, sind sehr große Datenmengen nötig, über die aber nur die wenigsten Unternehmen verfügen. Die Lösung: Roboter unterschiedlicher Unternehmen an verschiedenen Standorten lernen voneinander. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben mit Partnern Möglichkeiten des gemeinsamen Lernens entwickelt, ohne dass sensible Daten und Betriebsgeheimnisse geteilt werden müssen. „Bei herkömmlichen maschinellen…

Mit der Einbindung des Fraunhofer Versatile Video Decoder (VVdeC) hat Electronic Team, Inc. den Support von H.266/VVC in seinen populären Elmedia Player eingeführt. Der kostenlose Mediaplayer für macOS ist der erste, der die native Wiedergabe von Videos unterstützt, die mit dem neuesten und effizientesten Videocodierungsstandard Versatile Video Coding (VVC) codiert sind. VVdeC wurde in der Abteilung “Videokommunikation und Applikationen” des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) entwickelt. Basierend auf der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen Fraunhofer HHI und Electronic Team, Inc., konnte die native Unterstützung…

Forschungsteam aus Kiel und Berlin zeigt die Entstehung von Unordnung auf Kupferoberflächen während der Katalyse. Ein wichtiger Baustein zur Erreichung der Klimaziele ist es, Technologien zu entwickeln, mit denen sich aus CO2 synthetische Kraftstoffe und chemische Grundstoffe herstellen lassen. Mit der elektrochemischen Reduktion von CO2 an Kupferelektroden ist dies direkt mit Strom aus erneuerbaren Energien möglich, was sich für die Produktion von E-Fuels einsetzen lassen könnte. Neue Untersuchungen zeigen, dass dieser Prozess bereits in den Anfangsstadien die Anordnung der Kupferatome…

Magnetare sind die stärksten Magneten im Universum. Diese extrem dichten toten Sterne mit ultrastarken Magnetfeldern sind überall in unserer Galaxie zu finden. Wie sie entstehen, wissen die Astronominnen und Astronomen jedoch nicht genau. Jetzt haben Forschende mit Teleskopen rund um die Welt, darunter auch Einrichtungen der Europäischen Südsternwarte (ESO), einen lebenden Stern aufgespürt, der wahrscheinlich zu einem Magnetar wird. Diese Entdeckung markiert die Entdeckung eines neuen Typs von astronomischen Objekten – massereiche magnetische Heliumsterne – und gibt Aufschluss über den…

Modell erlaubt die Beschreibung von rutschenden Tropfen. Das Verhalten von Tropfen auf Oberflächen ist für eine Vielzahl von Anwendungen interessant. Eigenschaften wie Geschwindigkeit, Reibung oder Form auf schrägen Oberflächen hängen jedoch von einer Vielzahl von Parametern ab – ihr Verhalten ist bis heute nicht komplett durch Theorien vorhersagbar. Forschende um Hans-Jürgen Butt vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung haben sich dieses Problems nun angenommen und ein einfaches phänomenologisches Modell entwickelt, mit dem sie die Bahn eines Tropfens exakt vorhersagen können. Ob Tintenstrahldrucker,…

Sowohl Spaltung als auch Fusion von Atomkernen sind reale Beispiele, wie aus wenig Masse gewaltige Energiemengen hervorgehen können. Umgekehrt gelangen bisher allerdings nur wenige Experimente wie etwa die Bildung von Paaren aus Elektron und seinem Antiteilchen Positron bei der Kollision energiereicher Gamma-Lichtteilchen. Einen weiteren theoretisch möglichen Pfad für diese Paarbildung eröffnen extrem starke elektrische Felder in einem Vakuum, aus denen spontan Elektronen und Positronen hervorgehen können. Genau dieses Phänomen konnten Forschende vom HZDR und der Universität Graz nun mit aufwendigen…

Physiker der Universität Hamburg haben einen Quantenzustand beobachtet, der vor mehr als 50 Jahren von japanischen Theoretikern vorhergesagt, aber bisher nicht im Experiment nachgewiesen wurde. Durch die Konstruktion eines künstlichen Atoms auf der Oberfläche eines Supraleiters gelang es den Forschern, die Elektronen solcher „Quantenpunkte“ zu Paaren zu verbinden und damit die kleinstmögliche Version eines Supraleiters zu erzeugen. Der Artikel ist in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“ erschienen. Normalerweise tendieren Elektronen, die um den Atomkern herumschwirren, dazu, sich gegenseitig aus…