Nachrichten zum Thema Nanotechnologie

Nanospitze für Rasterkraftmikroskope aus dem 3D-Drucker

3D-Druck für Nanostrukturen

Mit Lasern lassen sich extrem feine Spitzen für Rasterkraftmikroskope maßgeschneidert fertigen
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Schaltbares Metamaterial: Der Wechsel zwischen amorpher und kristalliner Phase an der Oberfläche der Mikrostruktur verändert die Transmissionseigenschaften für infrarotes Licht.

Schaltbarer Infrarotfilter aus Metamaterial

Mikrostrukturierte Metallschicht wechselt kontrolliert zwischen amorpher und kristalliner Phase – Grundlage für vielseitige Optiken
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Künstliche Photosynthese: In dieser Zelle (links) wird mit künstlichem Sonnenlicht (Lichtquelle rechts) energiereiches Syngas aus Kohlendioxid und Wasser gewonnen.

Nanoflocken produzieren Treibstoff aus Kohlendioxid

Hauchdünne Katalysatoren verdoppeln die Effizienz der künstlichen Photosynthese
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Nanostrukturen in Spinnenseide sind für ein ungewöhnliches akustisches Verhalten verantwortlich.

Spinnenseide blockiert Schall und Wärme

Nanostruktur der natürlichen Fasern beeinflusst Ausbreitung mechanischer Wellen auf einzigartige Weise
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 Ein Kilobyte des extrem dichter Datenspeicher: Diese Mikroskopaufname (96 auf 126 Nanometer) zeigt einzelne Chloratome auf einer Kupferfläche. Über ihre Position konnten die ersten Sätze einer berühmten Feynman-Vorlesung gespeichert werden.

Pro Atom ein Bit

Prototyp einer atomaren Festplatte speichert digitale Werte mit Chloratomen auf einer Kupferoberfläche – Datendichte bis zu 500 mal höher als bei besten verfügbaren Festplatten
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Verbotenes Licht: In der Nähe von atomar dünnen Schichten können angeregte Atome über konventionell verbotene elektronische Übergänge aussenden.

Verbotenes Licht aus atomar dünnen Schichten

Neue Theorie zeigt, dass Ladungswellen an Oberflächen eine klassisch verbotene Emission von Lichtteilchen ermöglichen
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Wasserabweisende Oberfläche: Serie von überlagerten Bildern, die den Übergang vom Benetzen bis zum das Abperlen eines Wassertropfen darstellt.

Wasser abweisend auf Knopfdruck

Hauchdünne Schicht aus Bornitrid ändert bei variabler Spannung seine Hafteigenschaften für Wassertropfen
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Durch eine Nanomembran können Wassermoleküle über den thermoosmotischen Effekt wandern und hohe Drücke aufbauen.

Mehr Strom aus Abwärme

Thermoosmose-Effekt nutzt Abwärme bereits bei geringen Temperaturen von unter 100 Grad Celsius
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Strom aus dem Armreif: Prototyp eines Stromgenerators, der Reibungselektrizität zu nutzbaren Spannungspulsen umwandelt.

Dehnbares Kraftwerk im Armreif

Prototyp liefert über elektrostatische Ladungen genug Strom für 80 Leuchtdioden – Anwendung für autarke Sensoren und mobile Elektronik
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Einzigartiges Verhalten: Winzige Bündel aus Nanodrähten stoßen Wasser bei zunehmender Luftfeuchtigkeit ab (künstler. Illu.)

Schwitzende Nanodrähte

Nanomaterial stößt Wasser bei steigender Luftfeuchte ab – Anwendung für Wassergewinnung und Sportkleidung vorstellbar
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Quantensimulator: Dutzende bis hunderte Berylliumionen können in einer Ebene angeordnet und miteinander verschränkt werden. Der Zustand lässt sich über die Analyse von ausgesendetem Fluoreszenzlicht bestimmen.

Quantensimulator mit mehr als 200 Qubits

Hunderte Berylliumionen lassen sich mit magnetischen Feldern einfangen und quantenmechanisch miteinander koppeln – Vorstufe für Quantencomputer
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Nur eine Chemikalie reicht aus, um ein Motor-Molekül kontrolliert in Rotation zu versetzen (künstler. Illu)

Neuer Mechanismus für rotierende Nanomotoren

Ringförmiges Molekül umkreist ein Makromolekül kontrolliert im Uhrzeigersinn – Grundlage für Antrieb von Nanomaschinen
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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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Spin-Eis: Areal von winzigen Nanomagneten, die in einer zweidimensionalen Schicht angeordnet sind (Grafik)

Exotisches Spin-Eis für neuartige Datenspeicher

Magnetische Eigenschaften hauchdünner Nanoinseln mit eisähnlicher Struktur lassen sich bei Raumtemperatur kontrollieren – Anwendung für Quantencomputer denkbar
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Ein Puls aus Elektronen (grün, von links kommend) trifft auf eine mikrostrukturierte Antenne, die mit Laser-erzeugter Terahertz-Strahlung (rot) betrieben wird. Dadurch verkürzt sich die Dauer des Elektronenpulses auf wenige Femtosekunden.

Elektronen in immer kleinere Pakete verpackt

Terahertzstrahlung verkürzt Elektronenpulse - Grundlage für neuartige Elektronenmikroskope, die sehr schnelle Prozesse sichtbar machen sollen
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 Polare Metalle: Im Computer simulierte Kristallstruktur der neuen Materialklasse, die widersprüchliche Eigenschaften vereint.

Polare Metalle vereinen widersprüchliche Eigenschaften

Hauchdünne Schichten aus Nickeloxid-Kristallen verhalten sich wie Metall und Isolator zugleich - Syntheseverfahren für neue Materialklasse
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Flexible Transistoren aus gedruckten Nanokristallen

Vier Flüssigkeiten für einen Transistor

Schaltkreise aus Nanokristallen statt Silizium in einfachen Druckverfahren hergestellt – Anwendung für intelligente Kleidung und Sensoren
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Aus den Poren des injizierbaren Nanopartikel-Generators (iNPG) werden polymerisierte Moleküle des Krebsmittels Doxorubicin freigesetzt.

Chemotherapie mit Nanopartikel-Generator: Neues Verfahren zerstört sogar Lungenmetastasen

Ein injizierbarer Träger aus biologisch abbaubarem Silikon transportiert ein Krebsmittel direkt in Tumore hinein und verstärkt so den Therapieerfolg beträchtlich
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