Nachrichten zum Thema Innovationen

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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Funktionsschema eines Gedächtnismetall-Kühlschranks: Äußere Stempel verformen eine Metalllegierung. Die dabei entstehenden Temperaturänderungen ließen sich über Wärmetauscher (recht/links) zum Kühlen (linke Seite) nutzen. Überschüssige Wärme könnte über den rechten Wärmetauscher an die Umgebung abgegeben werden.

Ein Kühlschrank aus Gedächtnismetall

Zyklische Verformung einer Nickeltitan-Legierung kann der Umgebung effizient Wärme entziehen
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Autarker Drucksensor: Piezoelektrische Folie mit eingeprägter Pyramiden-Struktur (Grafik)

Flexibel und durchsichtig: Piezo-Folie als autarker Regensensor

Winzige Pyramiden auf der Folienoberfläche steigern die Stromausbeute über den Piezo-Effekt
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Flexible Fasern leuchten blau und gelb (Grafik)

Verwobene Fasern leuchten blau und gelb

Chinesische Forschergruppe legt Grundlage für leuchtende Gardinen und Sicherheitskleidung
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Ausbreitung von Hyperschallwellen in einem Nanodraht aus Silizium (Grafik).

Nanodrähte leiten Licht und Hyperschall zugleich

Entdeckung könnte zu einer besseren Kontrolle einer extrem schnellen optischen Datenverabeitung führen
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Auf den Aufbau – hier einer modernen sechs Megawatt-Anlage von Siemens - folgt nach Jahrzehnten der Rückbau. Die alten Mühlen werden teils verkauft, teils verschrottet.

Ausgediente Windräder: Verscherbeln oder Recyclen

Veraltete Windkraftanlagen werden oft verkauft, müssen dafür aber aufwendig abgebaut werden - neue Recycling-Methoden, besonders für die Rotorblätter, sind in Entwicklung
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Leichter als Titanlegierungen (rechts): Ein neuer Stahl (links) vereint hohe Festigkeit mit geringer Dichte

Neues Rezept für extrem festen und leichten Stahl

Nachträgliches Aufheizen beseitigt spröde Einschlüsse, die die Festigkeit von Legierungen bisher verringerten
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Gequollen für scharfe Bilder: Hochaufgelöste vielfarbige Gewebe-Aufnahmen eines  „Expansions-Mikroskops“

Mikroskopie: Bessere Auflösung durch aufgequollene Proben

Zellen und Hirnschnitte lassen sich mit Polymeren bis auf das Vierfache ihrer Größe aufquellen
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Maser-Prototyp: Auf diesem Chip befinden sich zwei Quantenpunkte aus Indiumarsenid, in denen tunnelnde Elektroden zu einer Verstärkung von Mikrowellen führen.

Maser aus künstlichen Molekülen emittiert gebündelte Mikrowellen

Einzelne Elektronen tunneln durch Halbleiter-Quantenpunkte und ermöglichen eine vielfache Verstärkung der elektromagnetischen Strahlung
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Gefilmter Lichtpuls: Neue Kameratechnik liefert 100 Milliarden Bilder pro Sekunde

Fotofinish: Kamera filmt Wettlauf von Lichtpulsen

Gepulstes Laserlicht und bewegliche Mikrospiegel ermöglichen bis zu 100 Milliarden Aufnahmen pro Sekunde
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Engmaschiges Geophon-Netzwerk in Long Beach: Jedes Dreieck zeigt die Position eines Erdbebensensors.

Erdbeben-Sensoren offenbaren Verkehrsströme

Geophysiker entwickeln günstiges und zuverlässiges System, um Verkehrsdaten für Stadtplaner zu erheben
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Die hauchdünne Kupferschicht, Herzstück des Frühwarnsystems, sitzt auf einer üblichen Separator-Folie (weiß) der Lithium-Ionen-Akkus.

Wie die Batterie vorm Explodieren warnt

Sensorschicht in Lithium-Ionen-Akku kann frühzeitig auf Kurzschluss und drohendes Überhitzen aufmerksam machen
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LIthiumionen-Akkus im Batteriekraftwerk Schwerin

Schneller Strom – Europas größtes Batteriekraftwerk geht ans Netz

Mehr als 25.000 Lithiumionen-Akkus sollen schwankende Stromerzeugung von Wind- und Solarparks ausgleichen und das Risiko eines Blackouts senken
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Blick auf die Hochgeschwindigkeits-Kamera mit einer mittig angeordneten Glasscheibe, von der ein Laser eine dünne Oberflächenschicht verdampft.

Die schnellste Kamera der Welt

Mit über vier Billionen Bildern pro Sekunde können chemische Reaktionen und physikalische Prozesse detaillierter gefilmt und analysiert werden
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Drei Stufen auf dem Weg zum selbstfaltenden Origami-Roboter

Origami-Transformers krabbeln los

Mini-Roboter können sich ohne Menschenhilfe aus einem dünnen Blatt zusammenfalten und tätig werden
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