Nachrichten zum Thema Materialforschung

Mit diesem Teststand verfolgten Forscher das Abstumpfen von Rasierklingen unter dem Elektronenmikroskop.

Warum Rasierklingen stumpf werden

Unter dem Elektronenmikroskop offenbaren sich die filigranen Veränderungen an den Schnittkanten
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Oberflächen mit winzigen Nanokegeln (NS/NSP) verhindern im Vergleich zu glatten Flächen (obere Zeile) die Bildung von Eisschichten bei minus fünf Grad Celsius (mittlere Spalte).

Eisfrei dank Mottenaugen-Struktur

Bionische Nanostruktur zögert das Gefrieren von Wasser über eingelagerte Luftblasen hinaus
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Die Flügel der Bockkäfer der Art Neocerambyx gigas dienen als Vorbild für eine passiv kühlende Polymerfolie.

Bockkäfer als Vorbild für selbstkühlende Folie

Forscher imitieren die Sonnenlicht reflektierenden Nanostrukturen auf den Deckflügeln der Käfer
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Stachel, Dornen oder Stoßzähne gehorchen trotz deutlicher Unterschiede in Größe oder Material einer allgemein gültigen Strukturformel.

Die Physik der Dornen und Stachel

Spitze Strukturen in der Natur zeigen trotz enormer Größenunterschiede eine verblüffende Ähnlichkeit im Aufbau
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Blick von der Internationalen Raumstation auf die Erde.

Quantenmaterie im Orbit

Extrem tief gekühltes Bose-Einstein-Kondensat auf der Internationalen Raumstation erzeugt
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Beschichtungen aus speziellen Kunststoffen und menschlicher Schweiß als Elektrolyt verwandeln Textilien in Superkondensatoren, um effizient Strom zu speichern.

Strom aus Schweiß

Flexible Superkondensatoren – in Sportkleidung integriert – speichern elektrischen Strom beim Schwitzen
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Ein Wasserballon flacht beim Aufprall binnen weniger Millisekunden stark ab.

Die Physik platzender Wasserballone

Mit Flüssigkeit gefüllte Ballone sind ohne eine Vordehnung beim Aufprall erstaunlich stabil
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Nanosäulen sind für die tiefschwarze Färbung von Schmetterlingsflügeln verantwortlich.

Das Geheimnis der schwarzen Falter

Die nahezu perfekte Absorption von Licht hängt von der Größe der Nanosäulen im Flügel ab
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Weinender Wein: Tränen am inneren Glasrand entstehen unter dem Einfluss von nach oben fließenden Wellen.

Weinender Wein

Neues Modell: Schockwelle verursacht Tränen an der Innenwand eines Weinglases
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Die Zellen von Lithium-Schwefel-Batterien entstehen durch Stapeln von Einzellagen aus Elektroden und Separatoren. Das ermöglicht industrienahe Materialtests für unterschiedliche Zellsysteme.

Mehr Stabilität für Lithium-Schwefel-Batterien

Spezielle Bindemittel verhindern eine schnelle Zersetzung der Elektroden – Reichweiten von mehr als 1000 Kilometer möglich
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Filigran strukturierte Salzkrusten kristallisieren an einem Glasstab aus.

Kriechende Salzkristalle

Genaue Analyse der Kristallbildung könnte zu einem wirksamen Schutz antiker Wandfresken führen
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Prototyp eines leuchtenden Gummis, das schon ab 23 Volt Spannung bläulich-weißes Licht emittiert.

Leuchtendes Gummi

Lichtaktives, dehnbares Polymer erreicht bei 200 Volt Spannung eine verblüffend hohe Leuchtdichte
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Dieses Modell eines Hundes besteht aus Polymer-Netzwerken mit Flüssigkristallen, die auf einfallende Lichtpulse mit einer kontrollierten Bewegung reagieren.

Wenn Plastik laufen lernt

Polymer-Netzwerk aus Flüssigkristallen reagiert sowohl auf Wärme als auch auf Lichtpulse mit einer kontrollierten Bewegung
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Infrarotstrahlung macht Texte auf der Rückseite dieser verkohlten, aufgeklebten Papyrus-Rollen aus Hercaluneum sichtbar.

Infrarot-Methode offenbart Rückseiten verkohlter Papyrus-Rollen

Multispektrale Analysen machen bisher nicht zugängliche altgriechische Schriften auf den Hercaluneum-Rollen lesbar
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Verdrillte Fasern zeigen beim Aufdrehen einen verblüffend starken Kühleffekt.

Kühlen mit verdrehten Fasern

Twistokalorischer Effekt als mögliche Alternative zu herkömmlichen Kühlprozessen.
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Solarkraftwerk mit Dünnschicht-Solarzellen: Dank einer ausgeklügelten Spiegeltechnologie können die photovoltaisch aktiven Halbleiterschichten von etwa 2000 auf 200 Nanometer Dicke nochmals stark schrumpfen.

Schlankheitskur für Solarzellen

Hoher Wirkungsgrad mit extrem dünnen Halbleiterschichten erreicht – Schnellere Fertigung bei sinkenden Kosten möglich
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Neues Phänomen: Diese Tropfen mit Nanoteilchen aus Eisenoxid können dauerhaft magnetisiert werden.

Magnetische Tropfen

Neue Materialklasse für flexible Elektronik, flüssige Mikrotransporter und verformbare Roboter
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Das nanostrukturierte, transparente Material lässt verschiedenste Flüssigkeiten abperlen.

Glas nach Schmetterlingsart

Transparente Flügel liefern bionisches Vorbild für durchsichtigen und selbstreinigenden Werkstoff
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