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M a ß g e s c h n e i d e r t e Monatsrecherchen ...
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19.06.2013
Hybridmaterial ersetzt Blattgold
Forscher um Professor Raffaele Mezzenga haben ein Hybridmaterial aus Gold und Milchproteinen geschaffen, das wie eine hauchdünne Goldfolie aussieht. Dank seiner Eigenschaften könnte sie für Anwendungen von der Gastronomie bis hin zur Schmuckindustrie interessant sein.
Die Idee für ein «Goldpapier» kam Raffaele Mezzenga, Professor für Lebensmittel und weiche Materialien, vor einem Jahr. Damals arbeitete seine Gruppe an einem aussergewöhnlichen Hybridmaterial, einer hauchdünnen, papierartigen Mischung aus Graphen und Proteinfasern (ETH Life berichtete). Das Rezept ist universell anwendbar und relativ einfach: Man mischt in wässriger Lösung faserartige Objekte mit plättchenförmigen Gebilden und filtriert dieses Gemisch mithilfe eines Vakuums. Plättchen... mehr
19.06.2013
Verbundwerkstoffe: Mit dem Lift ins All
Materialwissenschaftler der Universität Jena stellen neuen Polymer-Keramik-Verbundwerkstoff vor
Der Weltraum mit seinen unendlichen Weiten beflügelt nicht nur regelmäßig die Fantasie von Schöpfern von Science-Fiction-Literatur, Hollywood-Filmen oder TV-Serien. Auch für die Wissenschaft ist das All eine Herausforderung. Und obwohl die Erforschung oder gar Besiedelung fremder Welten durch Raumfahrer wohl noch in ferner Zukunft liegt, wird der erdnahe Weltraum bereits heute intensiv genutzt: durch Raumstationen oder künstliche Satelliten, die Wetter und Klima erkunden oder zu Telekommunikationszwecken... mehr
19.06.2013
Printing artificial bone
Researchers develop method to design synthetic materials and quickly turn the design into reality using computer optimization and 3-D printing.
Researchers working to design new materials that are durable, lightweight and environmentally sustainable are increasingly looking to natural composites, such as bone, for inspiration: Bone is strong and tough because its two constituent materials, soft collagen protein and stiff hydroxyapatite mineral, are arranged in complex hierarchical patterns that change at every scale of the composite, from the micro up to the macro.
While researchers have come up with hierarchical structures in the design... mehr
19.06.2013
Antioxidans haltbar gemacht
Wissenschaftler der ETH Zürich haben einen Nano-Wirkstoff entwickelt, der andere Moleküle vor einer Oxidation schützt. Im Gegensatz zu vielen bisherigen solchen Wirkstoffen ist das Antioxidans der ETH-Forscher lange haltbar, womit es sich besonders gut für industrielle Anwendungen eignet.
Über Antioxidantien wird viel gesprochen. Diese chemischen Verbindungen sind unter anderem in vielen Früchten, Gemüsearten sowie in Kaffee, Tee und Rotwein enthalten und gelten als gesund. Denn Antioxidantien schützen beispielsweise die körpereigenen Eiweisse und die Erbsubstanz davor zu oxidieren. Auch die Industrie verwendet Antioxidantien, etwa als Zusatzstoffe für Nahrungsmittel, um diese länger haltbar zu machen oder um sie unter dem Gesundheitsaspekt zu bewerben. Sie sind in Lebensmittelverpackungsfolien... mehr
Teroson PU 8590 LD kann nicht nur zum Verkleben von Fahrzeugscheiben eingesetzt werden, sondern unter anderem auch für Verklebungen von Dach-, Boden- sowie Wandsegmenten eines Fahrzeuges.
Aufgrund seiner geringen Dichte ermöglicht der neue elastische Hochleistungsklebstoff Teroson PU 8590 LD für Direktverglasung und Montagearbeiten im Fahrzeugbau eine deutliche Reduzierung des Fahrzeuggewichts. Der Einsatz des neuen PUR-Klebstoffs von Henkel in der Produktion und Reparatur trägt auf diese Weise zur Emissions- und Kraftstoffeinsparung bei.
Neue Produkte revolutionieren den Fahrzeugbau immer wieder: Neben effizienteren Motoren trägt auch die Weiterentwicklung kleinerer Bestandteile... mehr
Lesen Sie auch:
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die italienische CGA Technologies S.p.A. haben einen Lizenzvertrag zur Nutzung der vom Fraunhofer ISE entwickelten und patentierten FracTherm®-Technologie geschlossen.
Die Technologie nutzt ein Verfahren, das ähnlich biologischen Strukturen in der Natur eine effiziente Durchströmung von Solarabsorbern ermöglicht. Die Lizenz bezieht sich auf thermische Absorber für Solarkollektoren, die im so genannten Rollbond-Verfahren von CGA Technologies hergestellt werden.
Mit dem Lizenzvertrag führen das Forschungsinstitut und das Unternehmen zwei Technologien in einem Produkt zusammen.
Die FracTherm®-Technologie basiert auf einem Algorithmus, der auf einer nahezu... mehr
Wissenschaftler am Institut für Photovoltaik der Universität Stuttgart haben eine innovative Methode entwickelt, die es erlaubt, mithilfe von Lumineszenz-Bildern Schäden an Photovoltaik-Modulen schnell, vor allem aber erstmalig auch unabhängig von Lichtverhältnissen aufzudecken.
Eine Ausstellung mit Live-Vorführung ist auf der Messe Intersolar in München vom 19. bis 21. Juni in Halle B6 an Stand 512 zu sehen.
Das Solarzentrum Stuttgart, eine Arbeitsgemeinschaft des Instituts für Photovoltaik der Universität Stuttgart und des Steinbeis-Zentrums für Photovoltaik, integriert zusammen mit der HighFinesse GmbH die Tageslichtlumineszenz-Methode in das Messsystem DaySy. Damit lässt sich die Lumineszenz erstmalig auch tagsüber messen.
Eine Solarzelle generiert aus Licht... mehr
+ + + 90 Prozent des teuren Platins eingespart + + + Veröffentlichung im renommierten „Journal Nature Materials“ + + +
Chemische Energiespeicher und -wandler gelten als die Schlüsseltechnologie zur Nutzbarmachung von erneuerbarer, aber unregelmäßig anfallender Sonnen- oder Windelektrizität. Als Speichermedium mit einem großen wirtschaftlichen Nutzen kommt dabei dem Molekül Wasserstoff die größte Bedeutung zu. Es wird erzeugt durch Wasserspaltung mit Hilfe von elektrischem Strom, der Elektrolyse. Sowohl der Prozess der Wasserspaltung in Wasserstoff (und Sauerstoff) als auch der umgekehrte Prozess der Erzeugung... mehr
Cheaper clean-energy technologies could be made possible thanks to a new discovery.
Led by Raymond Schaak, a professor of chemistry at Penn State University, research team members have found that an important chemical reaction that generates hydrogen from water is effectively triggered -- or catalyzed -- by a nanoparticle composed of nickel and phosphorus, two inexpensive elements that are abundant on Earth. The results of the research will be published in the Journal of the American Chemical Society.
Schaak explained that the purpose of the nickel phosphide nanoparticle is to... mehr
Speicherlösungen für die unregelmäßig verfügbare Solarenergie werden dringend gesucht. Eine Lösung ist es, die in Solarzellen erzeugte elektrische Energie zu nutzen, um durch Elektrolyse Wasser aufzuspalten und so den Brennstoff Wasserstoff zu erzeugen.
Forscher am HZB-Institut für Solare Brennstoffe modifizieren so genannte Superstrat-Solarzellen, die eine sehr effiziente Architektur besitzen, um mit geeigneten Katalysatoren Wasserstoff aus Wasser zu produzieren. Diese Zelle funktioniert wie ein „künstliches Blatt“. Doch im wässrigen Elektrolyten korrodiert die Solarzelle rasch.
Nun hat eine Doktorandin des Teams, Diana Stellmach, als erste Wissenschaftlerin in Europa eine neue Lösung gefunden, um die Korrosion zu verhindern: Sie bettet... mehr
Siemens-Wissenschaftler haben neuartige Keramiken entwickelt, in die sie Transformatoren einbetten können. Damit lassen sich Trafos für Netzteile auf ein Fünftel ihrer Baugröße verkleinern, sodass etwa bei Leuchtdioden die normalerweise separaten Schaltnetzteile in den Kühlkörper der Baugruppe integriert werden können.
Diese Technologie entwickelten die Forscher mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft im Verbundprojekt „Ansteuerung von LEDs durch LTCC-Ferrit-Module" (ALFerMo).
Komponenten zur Steuerung und Automatisierung in Industrie, Gebäude- und Verkehrstechnik sowie auch Leuchtdioden (LED) benötigen so genannte Treiberschaltungen, durch die sie angesteuert und mit Strom versorgt werden. Der Platzbedarf dieser Baugruppen verhindert aber häufig einen leichten und übersichtlichen Systemaufbau... mehr
Moderne Kommunikationstechnologie basiert darauf, dass Lichtimpulse durch Glasfaserkabel übertragen werden.
An die Stelle von Lichtimpulsen, die aus „Bündeln“ von Lichtteilchen bestehen, sollen in Zukunft einzelne Lichtteilchen als Informationsträger treten – was unter anderem eine vollständig abhörsichere Datenübertragung in der Quantenkommunikation ermöglicht. Derzeit arbeiten Forscher an alltagstauglichen Lichtquellen, die einzelne Photonen emittieren. Physiker um Professor Christoph Becher von der Saar-Uni nutzen hierfür Nanodiamanten und haarfeine Glasfasern. In einer neuen Studie stellen... mehr
Auch in modernen Automobilen erzeugen Motoren mehr oder weniger störende Schwingungen. Über die Motorlagerung und die Karosserie gelangen diese als unangenehm empfundener Schall in die Fahrgastzelle.
Häufig als Gegenmaßnahme eingesetzte passive Dämpfer stoßen hier aber an ihre Grenzen. Um den Komfort in Fahrzeugen zu steigern, ist es erfolgversprechend, die vom Motor verursachten Schwingungen direkt über dem Motorlager aktiv zu entkoppeln. Ein solches aktives Motorlager haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF im Rahmen des EU-Projekt HiperAct (High Performance Piezoelectric Actuators) für den Einsatz im Fahrzeug entwickelt... mehr
17.06.2013
Energie aus luftigen Höhen
Der Strom aus unseren Steckdosen könnte bald von einem fliegenden Hightech-Gerät am Himmel stammen. Das innovative Forschungsprojekt, Windenergie mit Hilfe eines Kites zu gewinnen, hat die Jury von «venture kick» überzeugt; sie unterstützt den Empa-Spin-off «TwingTec» mit CHF 10‘000.
Ein Kite, eine Spule und ein Kontrollpult. Das sind die Bestanteile einer neuen bahnbrechenden Methode zur Energiegewinnung. Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt der Empa, der Fachhochschule Nordwestschweiz, der ETH Zürich und der EPFL verbindet das Grundkonzept eines Kites mit innovativer Technologie. Das Ziel: Strom aus Wind. Das ist zwar nichts Neues, wird heutzutage Strom bereits mit Windrädern produziert, allerdings erreichen diese nur eine Höhe von zirka 100 Metern. Mit dem «Twing»... mehr
Rice University lab combines graphene nanoribbons with tin oxide for improved anodes
Researchers at Rice University have come up with a new way to boost the efficiency of the ubiquitous lithium ion (LI) battery by employing ribbons of graphene that start as carbon nanotubes.
Proof-of-concept anodes — the part of the battery that stores lithium ions — built with graphene nanoribbons (GNRs) and tin oxide showed an initial capacity better than the theoretical capacity of tin oxide alone, according to Rice chemist James Tour. After 50 charge-discharge cycles, the test units retained... mehr
Eismindernde Oberflächenbeschichtungen und neue Leichtbau-Technologien aus dem IPF Dresden auf der Paris Air Show
Auf der Paris Air Show in Paris-Le Bourget vom 16. bis 23. Juni 2013 präsentiert das Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) Forschungsergebnisse aus den Bereichen Leichtbau und Oberflächenbeschichtung.
Erstmals vorgestellt werden eismindernde Oberflächenbeschichtungen, die im Rahmen eines BMBF-Verbundprojektes mit Partnern aus Forschung und Industrie entwickelt wurden. In ihnen werden zwei aus Natur und Technik bekannte Effekte nachgebildet, um Bildung, Wachstum und Anhaftung... mehr
17.06.2013
Can you feel me now?
New array measures vibrations across the skin, may help engineers design optimal, wearable tactile displays.
In the near future, a buzz in your belt or a pulse from your jacket may give you instructions on how to navigate your surroundings.
Think of it as tactile Morse code: vibrations from a wearable, GPS-linked device that tell you to turn right or left, or stop, depending on the pattern of pulses you feel. Such a device could free drivers from having to look at maps, and could also serve as a tactile guide for the visually and hearing impaired.
Lynette Jones, a senior research scientist in MIT’s... mehr
17.06.2013
Atome einfach abgetastet – Neue Technik liefert Oberflächen-Schnappschüsse mit atomarer Auflösung
Forscher der Universität Regensburg haben eine neue Methode entwickelt, die es erlaubt, Oberflächen ohne komplizierte und zeitraubende Präparation mit höchster Schärfe abzubilden.
Ihnen gelang es, Salzoberflächen mit atomarer Auflösung darzustellen. Das Forscherteam um Prof. Dr. Franz J. Giessibl, Daniel S. Wastl und Dr. Alfred J. Weymouth vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik berichtet in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review B“, dass sie mit ihrer Methode erstmals auch Oberflächen unter Umgebungsbedingungen atomar auflösen konnten (DOI: 10.1103/PhysRevB.87.245415).
Ein Bild sagt häufig mehr als tausend Worte – dies gilt ebenfalls... mehr
When you squeeze something, it gets smaller. Unless you’re at Argonne National Laboratory.
At the suburban Chicago laboratory, a group of scientists has seemingly defied the laws of physics and found a way to apply pressure to make a material expand instead of compress/contract.
“It’s like squeezing a stone and forming a giant sponge,” said Karena Chapman, a chemist at the U.S. Department of Energy laboratory. “Materials are supposed to become denser and more compact under pressure. We are seeing the exact opposite. The pressure-treated material has half the density of the original... mehr
Äußerlich sieht man dem Holz seine Behandlung gar nicht an. „Es ist imprägniert, aber die typische Holzoberfläche bleibt erhalten“, sagt Thomas Hübert von der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung und zeigt auf ein 5 mal 10 Zentimeter großes Kiefernholzstück. Die neue Imprägnierung ist kaum färbend. Das Geheimnis sind Nanopartikel aus Silizium- oder Titanverbindungen, die im Holz entstehen und dieses dauerhaft vor Pilzbefall schützen.
Und mehr noch: Als Resultat der Zusammenarbeit von Forschergruppen aus der BAM und dem Burkhardt-Institut der Georg-August-Universität Göttingen konnten die Wissenschaftler zeigen, dass auch der Brandschutz und die Härte des Holzes durch die Behandlung verbessert wird. „Bereits der Zusatz von etwa einem Masseprozent von Titandioxid reicht dafür aus“, sagt Muhammad Shabir Mahr, der an der BAM und der Uni Göttingen zu diesem Thema seine Doktorarbeit schreibt.
Das Projekt hatte auch das Ziel... mehr
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