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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

Touchscreens: Angriff aus der Ladebuchse

Internationales Forschungsteam manipuliert mit „Ghost Touch“ Mobilgeräte. Touchscreens von Mobilgeräten lassen sich über Ladekabel und Netzteile angreifen und manipulieren. Das haben Forscher am System Security Lab der TU Darmstadt gemeinsam mit einem chinesischen Forscherteam herausgefunden. Mehrere Smartphones und eigenständige Touchscreen-Panels konnten im Praxistest durch simulierte Berührungen, die „Ghost Touchs“, kompromittiert werden. Die Ergebnisse wurden auf dem diesjährigen „IEEE Symposium on Security and Privacy“ vorgestellt. Die Forschenden der TU Darmstadt und der der Zhejiang-Universität in Hangzhou führten Angriffe auf kapazitive Touchscreens…

Informationstechnologie

Roboter-Hund lernt in einer Stunde das Laufen

Virtuelles Rückenmark wird kontinuierlich optimiert. Wie ein neu geborenes Jungtier stolpert ein vierbeiniger Roboter bei seinen ersten Laufversuchen durch die Gegend. Doch während ein Fohlen oder eine Giraffe viel länger bräuchte, um richtig gehen zu können, lernt der Roboter in nur einer Stunde flüssig zu gehen. Ein Computerprogramm, welches wie ein künstliches Nervensystem im Rückenmark fungiert und zu Beginn noch nicht ideal eingestellt ist, lernt dank eines Algorithmus in kürzester Zeit, die Bewegung des Roboters zu optimieren. Am 18. Juli…

Informationstechnologie

Nicht ohne meine KI

Viele Branchen sind bereit, mit dem Laser neue Produktionswege zu gehen. Dazu müssen Anwender und Anbieter Digitalisierung und Nachhaltigkeit, Ökologie und Ökonomie in Einklang bringen. Ein wichtiges Mittel zum Zweck: Integration der Laser in die entstehenden Prozessketten, damit sie mit den vor- und nachgelagerten Prozessen ganzheitlich zusammenwirken. Wie proaktiv die Laser-Community diese Aufgaben bereits angeht, erfuhren die über 520 Teilnehmenden des AKL’22 International Laser Technology Congress in Aachen. Deep Learning, Cloud Computing, Virtual Commissioning – drei von vielen neuen Begriffen…

Physik Astronomie

Eine Quantenwelle in zwei Kristallen

Durchbruch in der Neutronenphysik: Einem Team von TU Wien, INRIM Turin und ILL Grenoble gelang es nun erstmals, aus zwei getrennten Kristallen ein Neutronen-Interferometer zu bauen. Die Geschichte der Neutroneninterferometrie begann 1974 in Wien. Helmut Rauch, langjähriger Professor am Atominstitut der TU Wien, stellte aus einem Silizium-Kristall das erste Neutronen-Interferometer her und konnte am Wiener TRIGA-Reaktor die ersten Interferenzen mit Neutronen beobachten. Wenige Jahre später konnte die TU Wien an der weltstärksten Neutronenquelle, dem Institut Laue-Langevin (ILL) in Grenoble, die…

Physik Astronomie

Ultraschnelle Oberflächenprozesse beobachtet

Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter der Leitung von European XFEL und der Universität Siegen hat erstmals gezeigt, dass die intensiven Pulse eines Röntgenlasers genutzt werden können, um ultraschnelle Prozesse, die auf und direkt unter Materialoberflächen ablaufen, mit bisher unerreichter Tiefen- und Zeitauflösung zu untersuchen. Forschungserfolg in der Physik. Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter der Leitung von European XFEL und der Universität Siegen hat erstmals gezeigt, dass die intensiven Pulse eines Röntgenlasers genutzt werden können,…

Physik Astronomie

Wellen im Labyrinth ohne Wiederkehr

Vom Mobilfunk bis zur trüben Glasscheibe: Oft stören lästige Reflexionen die ungehinderte Ausbreitung von Wellen. Eine verblüffende Lösung des Problems präsentieren TU Wien und Universität Rennes im Journal „Nature“. Ein schlechtes WLAN-Signal, das Rauschen im Radio oder schlechte Sicht im Nebel – all diese Ärgernisse haben damit zu tun, dass Wellen wie sichtbares Licht oder Mikrowellen-Signale von zahlreichen ungeordneten Hindernissen abgelenkt und reflektiert werden. Die TU Wien und die Universität Rennes (Frankreich) haben nun gemeinsam eine erstaunliche Methode entwickelt, mit…

Physik Astronomie

Neutrinofabriken in den Tiefen des Weltraums

Neutrinos, die unseren Planeten aus den Tiefen des Universums erreichen, stammen von Blazaren. Das hat ein Team aus der Astrophysik nun erstmals nachgewiesen. Die Erdatmosphäre wird ständig von kosmischer Strahlung bombardiert. Diese besteht aus elektrisch geladenen Teilchen mit Energien von bis zu 10 hoch 20 Elektronenvolt. Das ist eine Million Mal mehr als die Energie, die im leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt erreicht wird, dem Large Hadron Collider bei Genf. Die extrem energiereichen Teilchen kommen aus den Tiefen des Weltraums, sie…

Informationstechnologie

Nächster Innovationssprung in der metall-basierten additiven Fertigung

EU-Projekt InShaPe – In vielen Industriebranchen wie in der Automobilindustrie, in der Luft- und Raumfahrt oder im Energiesektor steigt die Nachfrage nach metallischen Spezialbauteilen, die leicht sind und eine hohe Festigkeit besitzen. So benötigen etwa moderne Gasturbinen extrem stabile und gleichzeitig leichte Hitzeschilder. Ein wichtiges Herstellungsverfahren hierfür ist die pulverbett-basierte additive Fertigung von Metallen. Im Englischen ist dieses Verfahren bekannt unter dem Begriff ‚Powder Bed Fusion of Metals using Laser Beam‘ (PBF-LB/M). Je nach Anwendungsfall ist das Verfahren – Stand…

Physik Astronomie

Magnetische und optische Eigenschaften eines zweidimensionalen Kristalls kontrolliert

Wissenschaftler*innen arbeiten daran, Materialien bis aufs atomare Niveau präzise zu kontrollieren und sie miteinander zu kombinieren. Ziel ist es, neue Hybridstrukturen zu realisieren, die multifunktional sind und sich beispielsweise sowohl für den Einsatz in der Optoelektronik als auch im Magnetismus eignen. Jetzt ist es einer internationalen Kooperation von Forscher*innen aus Sheffield, Clermont-Ferrand, Tokio und Dortmund gelungen, ein solches System herzustellen, das völlig neue Möglichkeiten eröffnet, vor allem für den optisch kontrollierten Magnetismus. Die Erkenntnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift…

Physik Astronomie

Wenn Licht und Elektronen gemeinsam rotieren

Theoretiker am MPSD haben gezeigt, wie die Kopplung von intensiven Lasern an die Bewegung von Elektronen und deren Spins die Emission von Licht auf ultraschnellen Zeitskalen beeinflusst. Ihre Arbeit wurde in npj computational materials veröffentlicht. Elektronen, die in jeder Art von Materie vorkommen, sind geladene Teilchen und reagieren daher auf die Einwirkung von Licht. Wenn ein intensives Lichtfeld auf einen Festkörper trifft, erfahren diese Teilchen eine Kraft, die so genannte Lorentz-Kraft, die sie antreibt und eine exquisite Dynamik hervorruft, welche…

Informationstechnologie

Audiovisuelles Assistenzsystem für die Industrie

AVIKOM soll künftig Mitarbeitende in Montage- und Logistikprozessen bei ihrer Tätigkeit unterstützen, etwa mit Hologrammen in einer Augmented-Reality-Brille oder individuellen Sprachhinweisen. Entwickelt wurde das smarte System in einem gemeinsamen Forschungsprojekt der FH Bielefeld und der Uni Bielefeld. Wer kennt das nicht? Man hat ein Regal gekauft und möchte es zuhause sofort aufbauen. Doch das ist nicht so einfach wie gedacht. Die Bauanleitung ist umständlich formuliert, überall liegen Schrauben herum. Der Blick schweift zwischen der komplizierten Zeichnung, den Regalbrettern und den…

Physik Astronomie

Eine Lichtspirale fotografiert

Mit ihrer neuen Messtechnik “nanoTIPTOE” haben Physiker des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der Ludwig-Maximilians-Universität München in Zusammenarbeit mit der Stanford University erstmals auf kürzesten Zeit- und Längenskalen ein schraubenförmiges Lichtfeld erfasst. Seit Ende des 19. Jahrhunderts weiß man, dass Licht als elektromagnetische Welle Schwingungen ausführt, deren Frequenz die Lichtfarbe festlegt. Mit rund einer Billiarde Oszillationen pro Sekunde schwingt Licht so schnell, dass es bis zum Anfang des 21. Jahrhunderts dauerte, bis Methoden gefunden waren, um es direkt zu messen. Seitdem…

Physik Astronomie

UV-Mikro-LEDs für Sensorik, Produktion und Kommunikation

Das Berliner Ferdinand-Braun-Institut hat Mikro-Leuchtdioden (LEDs) hergestellt, die im UV-Spektralbereich abstrahlen. Die winzigen LEDs können zu hochauflösenden Arrays eng aneinandergereiht werden. Am Berliner Ferdinand-Braun-Institut (FBH) haben Forscher*innen erfolgreich erste Prototypen von Mikro-LEDs hergestellt, die im ultravioletten Spektralbereich (UVB) emittieren. Die Mikro-LEDs mit einer Emissionswellenlänge von 310 Nanometern (nm) zeichnen sich durch eine geringe Größe der emittierenden Fläche mit Durchmessern bis hinunter zu 1,5 Mikrometern (µm) aus. Das ist hundert- bis tausendfach kleiner als bei herkömmlichen UV-LEDs. Die Mikro-LEDs können in…

Informationstechnologie

Autonomes Fahren und Drohnen zur Flugzeuginspektion

Das 5G-Reallabor im Leipziger Nordraum stellt sich vor. Autonom fahrende Kleinbusse, Echtzeit-Übertragung von Ultraschalldaten aus dem Rettungswagen heraus ins Krankenhaus oder automatisierte Überwachung des Flughafenzauns per Roboterhund – diese und viele andere Innovationen macht die 5G-Technologie möglich. Der Nordraum Leipzig mit seinen zahlreichen Unternehmen soll zur 5G-Modellregion entwickelt werden. Das vor wenigen Monaten unter Federführung der Universität Leipzig gestartete Projekt Trimodale 5G-Pionierregion Leipziger Nordraum (Tri5G) will die Anwendungsgebiete der 5G-Technologien hauptsächlich in der Automobilindustrie, der Express- und Mehrwertlogistik sowie im…

Physik Astronomie

Quantenphysik: Rekordverschränkung von Quantenspeichern

Forschende haben zwei Quantenspeicher über eine 33 Kilometer lange Glasfaserverbindung miteinander verschränkt – ein Rekord und ein wichtiger Schritt hin zum Quanteninternet. Physiker der LMU und der Universität des Saarlandes haben zwei Quantenspeicher über die bislang längste Distanz von 33 Kilometern über ein Glasfaserkabel miteinander verschränkt. Die Verschränkung wird dabei durch Lichtteilchen vermittelt. Damit diese Photonen, in der Glasfaser nicht verloren gehen, erhöhten die Forscher deren Wellenlänge auf einen auch in der Telekommunikation verwendeten Wert. Das Experiment stellt einen wichtigen…

Informationstechnologie

Waldbrände aus dem Weltall erkennen

Das vom bayerischen Raumfahrtforschungsprogramm geförderte Verbundprojekt „SERAFIM“ verfolgt das Ziel, Waldbrände mittels Satelliten schneller und besser zu detektieren. Die Professur für Erdbeobachtung an der Universität der Bundeswehr München befasst sich als Projektpartner mit der Entwicklung von vollautomatischen, KI-basierten Georeferenzierungs-Verfahren für die Infrarot-Aufnahmen der Satelliten. Die Waldbrandsaison ist momentan wieder in vollem Gange. Solche Brände gilt es möglichst schnell zu entdecken, um größeren Schaden zu verhindern. Mit dem Projekt SERAFIM sollen Waldbrände mithilfe von Satelliten schneller als bislang erkannt werden. Zu…

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