Licht – das Fünfte Element der Materialwissenschaften? Neue Materialeigenschaften, blitzschnell und nach Wunsch – diese Vision wird durch jüngste Erkenntnisse einer europaweiten Forschungsgruppe aus der Physik genährt. Das Team nutzt ultrakurze und starke Lichtfelder, um direkt zu beobachten, wie in einem Kristall exotische energetische Zustände entstehen, so genannte Floquet-Bänder. Die Wissenschaftler berichten im Forschungsmagazin „Nature“ über ihre Ergebnisse. „Die Entdeckung neuer Materialeigenschaften hängt üblicherweise von unserer Fähigkeit ab, die chemische Zusammensetzung des Materials zu kontrollieren“, sagt der Marburger Physiker Professor…

Studierende der Universität Stuttgart starten selbstkonstruierte Rakete Richtung All. Rund drei Jahre lang hat das studentische Team Hybrid Engine Development (HyEnD) der Universität Stuttgart seine Hybridrakete entwickelt, gefertigt und getestet. Mitte April startet die Rakete nun vom schwedischen Raketenstartplatz Esrange nahe Kiruna in Richtung Weltall. Wenn alles gut geht, stellen die Studierenden dabei einen neuen Höhenweltrekord für studentische Raketen auf. 7,80 Meter lang und rund 70 Kilogramm schwer ist die Hybridrakete. Gefertigt haben sie rund 60 Studierende der Hochschulgruppe HyEnD…

Für eine optimale Produktqualität ist eine exakte Steuerung des Produktionsprozesses erforderlich. Dazu müssen die relevanten Parameter kontinuierlich erfasst werden. Das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST aus Braunschweig stellt dazu auf der diesjährigen Hannover Messe seine neuesten Entwicklungen zur Optimierung von Querkeilwalzprozessen vor: Dünnschicht-Sensoreinsätze, die eine präzise In-situ-Erfassung der Temperaturverteilung auf der Werkzeugoberfläche ermöglichen. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Integrierte Produktion Hannover gemeinnützige GmbH (IPH) hat das Fraunhofer IST spezielle Sensoreinsätze in Form eines Messtrichters entwickelt, die direkt in…

Bei Robotern, die für die MRK bestimmt sind (Cobots), gelten besonders hohe Anforderungen an die Sicherheit der Bewegungsabläufe: Das zentrale Sicherheitsmodul muss Daten aus zahlreichen Sensoren verarbeiten, was viele Kabelverbindungen für Sensoren und Aktoren in traditionellen Roboterarchitekturen und proprietären Lösungen erfordert. Die neue Sicherheitsarchitektur, die vom Fraunhofer IWU, der Synapticon GmbH und NexCOBOT entwickelt wurde, ist dezentral ausgelegt: Sie ermöglicht ein sicheres Miteinander von Mensch und Industrieroboter auch dann, wenn sich die Arbeitssituationen dynamisch verändern – bei deutlich reduziertem Verkabelungsaufwand….

Meta-Optik zeigt physikalische Vorgänge im Attosekundenbereich. Eine neuartige Meta-Optik aus Harvard hat in Experimenten der TU Graz ihre Funktionstüchtigkeit bewiesen. Mit ihr ist es möglich, kleinste Strukturen wie Nanopartikel oder Transistoren zu beobachten. Entwickelt in Harvard, erfolgreich getestet an der TU Graz: Eine revolutionäre neue Meta-Optik für Mikroskope mit extrem hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung hat in Labortests am Institut für Experimentalphysik der TU Graz ihre Einsatztauglichkeit bewiesen. Mikroskope mit dieser Optik versprechen völlig neue Forschungs- und Entwicklungsansätze besonders in…

Intensives Laserlicht kann Magnetismus in Festkörpern in wenigen Attosekunden erzeugen – die bislang schnellste vorhergesagte magnetische Reaktion. Zu diesem Ergebnis kamen Theoretiker des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg, die den Magnetisierungsprozess in verschiedenen 2D- und 3D-Materialien mit Hilfe fortschrittlicher Simulationen untersuchten. Ihre Berechnungen zeigen, dass in Strukturen mit schweren Atomen die durch Laserpulse ausgelöste schnelle Elektronendynamik in Attosekunden-Magnetismus umgewandelt werden kann. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift npj Computational Materials veröffentlicht. Das Team konzentrierte sich…

Ein magnetischer Käfig hält die mehr als 100 Millionen Grad Celsius heißen Plasmen in Kernfusionsanlagen auf Abstand zur Gefäßwand, damit diese nicht schmilzt. Jetzt haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) ein Verfahren gefunden, den Abstand deutlich zu verringern. Das könnte den Bau kleinerer und günstigerer Fusionsreaktoren zur Energieerzeugung ermöglichen. Die Arbeit wurde im Journal „Physical Review Letters“ veröffentlicht. Der am weitesten fortgeschrittene Weg zur Energiegewinnung in einem Fusionskraftwerk führt über den internationalen Experimentalreaktor ITER, der gerade in Südfrankreich gebaut…

Wie zuverlässig treibt 5G-Technologie die industrielle Automatisierung voran? Der neue 5G-Funkstandard soll mittels Echtzeitkommunikation die Digitalisierung vorantreiben. Doch wie zuverlässig und stabil ist die Technologie in konkreten Anwendungsfällen rund um das Automatisieren der industriellen Produktion und Precision Farming? Hierzu forscht Professor Dr. Hans Schotten, Leiter des Forschungsvorhabens „5G Kaiserslautern“ und des Lehrstuhls für Funkkommunikation und Navigation an der RPTU Kaiserslautern-Landau. Auf der Hannover Messe geben er und seine Arbeitsgruppe vom 17. Mai bis 21. April am Stand von „5G Kaiserslautern“…

Um magnetischen Materialien ihre Geheimnisse zu entlocken, bedarf es der passenden Beleuchtung. Durch den magnetischen Röntgenzirkulardichroismus ist es möglich die magnetische Ordnung in Nanostrukturen zu entschlüsseln und dabei unterschiedlichen Schichten oder einzelnen chemischen Elementen zuzuordnen. Forschenden am Max-Born-Institut in Berlin ist es gelungen, diese einzigartige Messmethode im weichen Röntgenbereich in einem Laserlabor zu realisieren. Dadurch können erstmals viele technologisch relevante Fragestellungen auch außerhalb von Großforschungsanlagen untersucht werden. Magnetische Nanostrukturen sind seit langem Teil unseres Alltages, z.B. in Form von schnellen…

Flugzeuge sparsamer zu machen, ist eines der wichtigsten Ziele der Luftfahrtindustrie. Lufthansa Technik nutzt dafür die von Haifischhaut inspirierte Technologie AeroSHARK, die den Reibungswiderstand und damit auch Emissionen deutlich senkt. Für die optimale Anbringung sind Strömungssimulationen unter Berücksichtigung der tatsächlichen Tragflächenform während des Fluges nötig. Diese zu vermessen, ist eine besondere Herausforderung – und eine Spezialität des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB. Dies wurde bei einem erfolgreichem Messflug der Lufthansa Technik gezeigt. Eine der Aufgaben von Luftfahrtingenieur*innen ist…

… zur Erforschung des Jupiters und seiner Monde ins Weltall. Mit ihrer Mission JUICE startet die Europäische Weltraumorganisation (ESA) am 13. April zur Erkundung des Jupiters und seiner Monde. Mit an Bord der Raumsonde ist das Messinstrument GALA. Mit Hilfe von Laserpulsen soll es die Oberfläche des erdähnlichen Mondes Ganymed vermessen. Entwickelt wurde das Instrument von Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena gemeinsam mit der Firma HENSOLDT Optronics. GALA wird das erste »Deep-Space-Laseraltimeter« sein, das…

Forschungsprojekt zeigt Chancen von Augmented Reality in der Industrie auf. Mit erweiterter Realität Entwicklung, Montage und Service verbessern: Das Fraunhofer IEM, der Landmaschinenhersteller Claas und der Lüftungstechnik-Spezialist Westaflex haben Pilotanwendungen für die Technologie Augmented Reality entwickelt. Gemeinsam forschten und entwickelten sie dafür zwei Jahre im it’s OWL-Projekt EMERGE. Auch andere Unternehmen profitieren von den Projektergebnissen und können nun selbst im Bereich AR aktiv werden. Augmented Reality (AR) projiziert digitale Inhalte in reale Umgebungen. Mit den zusätzlichen Informationen lassen sich z.B….

Die Exploration des Mars kann am besten gelingen, wenn Roboter mit unterschiedlichen Fähigkeiten zusammenarbeiten – am besten autonom. Wichtige Voraussetzungen dafür werden im Rahmen des Projekts „VaMEx-3“ geschaffen, an dem drei Arbeitsgruppen der Universität Bremen maßgeblich beteiligt sind. Die Oberfläche des Mars stellt eine Herausforderung für die Wissenschaft dar: Interessanteste Entdeckungen werden vor allem an denjenigen Stellen vermutet, die aufgrund des steinigen und zerklüfteten Terrains am schwersten zugänglich sind. Um sie untersuchen zu können, müssen Roboter mit unterschiedlichen Fähigkeiten kooperieren:…

Ein Meilenstein für die Ökosystemforschung: Im Veldensteiner Forst, einem der größten Waldgebiete Bayerns, sind Freizeitsport, Tourismus, Holzwirtschaft und Naturschutz dicht benachbart. Forschende der Universität Bayreuth, der LMU München und der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) arbeiten an einer künstlichen Intelligenzsoftware (KI), die in Verbindung mit High-Tech-Kameras Aufschluss über die Wechselbeziehungen zwischen den Wildtieren und den Menschen im Forst geben soll. Heimische Wildtiere sollen auf Fotos automatisch erkannt und klassifiziert werden können. Das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und…

Daten perfekt löschen und die tiefstmögliche Temperatur erreichen – klingt nach völlig unterschiedlichen Aufgaben, ist aber eng miteinander verwoben. An der TU Wien fand man eine Quanten-Formulierung für den dritten Hauptsatz der Thermodynamik. Die absolut niedrigste Temperatur, die überhaupt möglich ist, liegt bei -273,15 Grad Celsius. Niemals kann es gelingen, irgendein Objekt exakt auf diese Temperatur abzukühlen – man kann sich dem absoluten Nullpunkt nur annähern. Das ist der dritte Hauptsatz der Thermodynamik. Ein Forschungsteam der TU Wien untersuchte nun…

It’s a record: for the first time, a total of 14 teams will compete in the European Robotics Hackathon (EnRicH) from 12 to 16 June 2023 – more than ever before. On the site of the nuclear power plant Zwentendorf near Vienna, which never went into operation, participants from Austria and Germany, but also from Poland, Finland and even Canada, will test the current state of their robotic systems. They all face the challenging scenarios developed by the Fraunhofer Institute…