Nachrichten zum Thema Materialforschung

Mona Lisa, Niels Bohr, Monumente – Filigrane Nanostrukturen können per Laser geformt werden, um Farbbilder ohne jedes Pigment zu drucken. Jedes Bild mit 127.000 Bildpunkten pro Zoll (dpi) ist allerdings nur wenige Dutzend Mikrometer groß und nur unter dem Mikroskop zu bewundern.

Vorbild Pfauenfeder – Bunte Bilder dank schillernder Reflexionen

Per Laser geformte Nanostrukturen ermöglichen dauerhafte Farbbilder – Anwendung für Sicherheitsetiketten oder optische Datenspeicherung
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Nickel-Zink-Batterie: Eine poröse Schwammstruktur der Zink-Anode (rechts) ermöglicht das vielfache Wiederaufladen, da keine Dendriten (links) zu Kurzschlüssen führen.

Zink-Schwamm macht Akkus sicherer

Poröse Metallstrukturen legen Basis für eine leichte und günstige Alternative zu Lithiumionen-Akkus
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Modell eines metallorganischen Gerüsts (MOF), das für eine effiziente Gewinnung von Trinkwasser aus trockener Luft eingesetzt werden kann.

Trinkwasser aus trockener Wüstenluft

Metallorganische Substanzen sammeln Wasser selbst bei geringer Luftfeuchte
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Modell der hochporösen Schwammstruktur mit einer heizbaren Hülle aus Graphenoxid

Mit heißen Schwämmen gegen Ölteppiche

Elektrisch beheizbarer Mantel aus hauchdünnem Graphen macht zähes und schweres Rohöl dünnflüssiger
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Prototyp eines Roboterrochens, angetrieben mit Muskeln aus flexiblem, dielektrischem Kunststoff

Roboterrochen mit Kunststoffmuskeln

Prototyp wird mit einer Kombination aus Hydrogel und einem elektroaktiven Material angetrieben
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Modell eines lichtaktiven Propeller-Moleküls, das zu hoch effizienten organischen Leuchtdioden führen soll.

Propeller-Moleküle für hellere Leuchtflächen

Neue Substanzen können Effizienz organischer Leuchtdioden – OLED – drastisch steigern
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Wirbelschicht in flüssigem Helium: Diese Simulation zeigt die komplexe Dynamik einer suprafluiden Flüssigkeit (rot) an kleinen Unebenheiten (gelb).

Superflüssige Stürme

Rotierendes, flüssiges Helium bildet Grenzschicht aus turbulenten Wirbeln – Grenzen der Reibungsfreiheit
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Knochen und Stahl unter dem Mikroskop: Für mehr Stabilität gegen Mikrorisse sollte der innere, hierachisch genannte Aufbau ähnlich gestaltet werden.

Aufputschmittel für müden Stahl

Nanostrukturen nach dem Vorbild von Knochen sollen Stabilität von Stahllegierungen auf Dauer erhöhen
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Zwei Holmiumatome (Mitte) speichern die digitalen Basiswerte 0 und 1. Die äußeren Eisenatome dienen zum Auslesen des schaltbaren magnetischen Moments der Holmiumatome.

Rekord: Datenspeicher braucht nur ein Atom pro Bit

Magnetische Zustände einzelner Holmium-Atome taugen zur Speicherung der digitalen Basiswerte 0 und 1
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Prototyp eines akustischen Metamaterials, modular aus kleinen Kunststoffelementen aufgebaut.

Metamaterial für Ultraschall

Akustische Linse beeinflusst die Wellenausbreitung nach Wunsch – Anwendung in Medizin und Unterhaltungstechnik
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Vorbild Zikadenflügel: Winzige Nanokegel verbessern auf einer bionischen Oberfläche die hydrophoben Eigenschaften.

Wie Zikadenflügel Tautropfen abperlen lassen

Bionisches Material verhindert dank winziger Nanokegel Benetzung mit kleinsten Tröpfchen
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Prototyp künstlicher Synapsen aus flexiblen Schichten halbleitender Kunststoffe.

Künstliche Synapsen - Schaltkreise für neuromorphe Computer konstruiert

Neue bioelektronische Module sollen Basis für Hirnimplantate und Gehirn-Maschine-Schnittstellen legen
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Wie US-Forscher berichten, wurde in dieser Diamantpresszelle Wasserstoff enormen Drücken ausgesetzt und in ein Metall verwandelt.

Wenn Wasserstoff zum Metall wird

Zwei US-Forscher wollen metallischen Wasserstoff in einer Diamantpresszelle erzeugt haben
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Neues mikrostrukturiertes Haftmaterial, dessen Haftkräfte sich über UV-Lichtpulse kontrollieren lassen.

Vorbild Gecko: Hafteffekt lässt sich mit UV-Licht steuern

Neues Kompositmaterial legt Grundlage für schaltbare Haftgreifer von Laborautomaten und Robotern
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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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Nano-Lego: Unter dem Rasterelektronenmikroskop wird der filigrane Aufbau der komplexen, dreidimensionalen Nanostrukturen sichtbar.

Nano-Lego für 3D-Strukturen

Neues Verfahren ebnet Weg für eine schnelle und günstige Massenfertigung
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Winzige metallische Einschlüsse wie hier offenbaren die Herkunft besonders großer Diamanten.

Ursprung der Riesen-Diamanten

Magnetisch-metallische Einschlüsse offenbaren Herkunft der Edelsteine im Erdmantel
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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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Diese Elektronenbeugung-Aufnahme einer Mineralprobe zeigt in den blumenförmige Strukturen eine neue Variante von Quasikristallen

Bildeten sich Quasikristalle bei kosmischen Kollisionen?

Weiterer Fund der exotischen Materie in einem Meteoriten liefert neue Hinweise
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