Nachrichten zum Thema Innovationen

Illustration eines photonischen Mach-Kegels: Dieser bildet sich aus, wenn sich ein Laserpuls schneller bewegt als die von ihm erzeugten Streulichtwellen.

Schockwelle aus Licht gefilmt

100 Milliarden Bilder pro Sekunde: Neues Kamerasystem nimmt erstmals photonischen Mach-Kegel aus gestreuten Lichtwellen auf
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Eine Kunststofffolie mit integrierten dehnbaren Transistoren lässt sich stark dehnen ohne Schaden zu nehmen.

Transistoren dehnbar wie Haut

Neuer flexibler und durchsichtiger Halbleiter für medizinische Implantate, Sensoren und dehnbare Displays
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Aufbau des Weltraum-Kühlschranks aus Stanford

Der Weltraum-Kühlschrank: Kühlen mit der Kälte des Alls

Speziell isolierter Aufbau strahlt Wärmestrahlung durch die Atmosphäre in den Weltraum ab – Kühleffekt von bis zu 42 Grad erreichbar
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Mit dieser komplexen 3D-Struktur lassen sich Schallwellen in nahezu beliebige Richtungen lenken.

Sounddesign mit Metamaterial

Komplexe, dreidimensionale Origami-Strukturen leiten Schallwellen variabel in beliebige Richtungen
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Nicht nur in Wolken, vor allem in klarer Luft sammeln sich gigantische Süßwassermengen von mehr als 1000 Millionen Milliarden Litern.

Trinkwasser aus der Atmosphäre

Neues Verfahren könnte Energiebedarf bei der Gewinnung von Kondenswasser aus feuchter Luft drastisch senken – Alternative zur Meerwasserentsalzung
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Extrem flache Metalinsen fokussieren sichtbares Licht (künstl. Illu.)

Flache Metalinsen dünner als ein Blatt Papier

Feine Struktur aus Titandioxid soll komplexe und teure Optiken ersetzen – Anwendung in Mikroskopen, Smartphones und VR-Brillen möglich
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Atomkernuhr: Schematischer Aufbau zur Bestimmung des angeregten Kernzustands in Thoriumkernen

Die Atomkernuhr

Deutsche Physiker finden nuklearen Anregungszustand im Element Thorium für eine zehnfach genauere Zeitmessung
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Vereinfachtes Schema der Meerwasserentsalzung mit nanoporösem Aluminium und Aluminiumoxid.

Meerwasser mit Sonnenlicht entsalzen

Nanostrukturen aus Aluminium zeigen überraschend hohe Effizienz – Entwicklung kleiner, mobiler Entsalzungsanlagen möglich
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Über diese Schleifen gelangt Strom schnurlos in Smartphone oder Elektroauto

Schnurloses Aufladen - Vom Tablet bis zum Strom-Highway

Hohe Wirkungsgrade dank moderner Leistungselektronik - Hersteller von Smartphones und Elektroautos setzen auf Laden ohne Kabel
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Poröse Flüssigkeit mit großen Käfig-Molekülen (künstlerische Illustration)

Neues Material: Flüssig und porös zugleich

Molekulare Käfige in einer Flüssigkeit können ungewöhnlich große Gasmengen aufnehmen – Anwendung für CO2-Filter oder Gasspeicher möglich
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Poröse Ziegel aus dem 3D-Drucker: Vollgesogen mit Wasser erzeugen sie Verdunstungskälte und sollen Klimaanlagen ersetzen.

Gedruckte Ziegelsteine als Klimaanlage

3D-Druckverfahren ermöglicht stark porösen Aufbau, um möglichst effizient Verdunstungskälte erzeugen zu können
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Kirigami-Solarzelle: Dank weniger Schnitte lässt sich der Aufstellwinkel dieser Solarzelle einfach ändern, um dem Tageslauf der Sonne zu folgen.

Nachgeführte Solarmodule: Mehr Strom dank flexibler Kirigami-Zellen

Japanische Falt- und Schnittkunst ermöglicht einfache und elegante Ausrichtung der Solarzellen auf den Tageslauf der Sonne
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Akustische Superlinse aus Getränkedosen: Vielfache Streuung von Schallwellen nahe der Resonanzfrequenz der Dosen verursacht einen negativen Brechungsindex. Ungewöhnlich starke Fokussierung von Schallwellen wird damit möglicht.

Akustische Superlinse aus Coladosen

Metamaterial aus symmetrisch angeordneten Getränkedosen zeigt negativen Brechungsindex für Schallwellen, die sich ungewöhnlich stark fokussieren lassen
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Eingetaucht in Flüssigkeiten lassen sich, wie hier künstlerisch illustriert, mit schwingenden Nanoscheiben Dichte und Viskosität schnell und genau bestimmen.

Wie flüssig ist Wasser?

Neue Messmethode bestimmt mit vibrierenden Nanoscheiben Dichte und Viskosität von Flüssigkeiten schnell und extrem genau
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Schichtaufbau des Allwetter-Kraftwerks: Über einer Silizium-Solarzelle (a) befindet sich ein triboelektrischer Generator (b), der aus Regentropfen und Windböen elektrischen Strom erzeugen kann.

Das Allwetter-Kraftwerk

Hybrid-Zelle kann aus Sonne, Wind und Regen elektrischen Strom erzeugen
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Leitfähige Faser aus Gummi und einer Schicht aus Kohlenstoffnanoröhrchen, die sich zu zahlreichen Wölbungen aufwirft. (Computergrafik)

Extrem dehnbares Stromkabel

Prototyp aus Gummi und Nanoröhrchen lässt sich auf die vierzehnfache Länge ziehen – Anwendung für Roboter, elektronische Kleidung, Stromspeicher und künstliche Muskeln möglich
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Dehnbarer Lautsprecher mit flüssiger Metalllegierung (Grafik)

Dehnbarer Lautsprecher

Spule aus flüssigem Metall sendet Schallwellen über einen weiten Frequenzbereich aus - Anwendung für Hörgeräte und Wearables
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