Nachrichten zum Thema Physik

Ein Prototyp der optimierten, mehrschichtigen Perowskit-Solarzelle mit über 21 Prozent Wirkungsgrad und einer Leerlaufspannung von 1,21 Volt.

Höhere Spannung aus Perowskit-Solarzellen

Optimierter Produktionsprozess verringert die Anzahl ungenutzer, rekombinierter Ladungsträger – Tandemzelle mit Rekordwirkungsgrad
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Prototyp eines weichen Magnetroboters aus dem 3D-Drucker. In der flexiblen Gummimischung werden magnetische, gezielt ausgerichtete Mikropartikel von einem äußeren Magnetfeld entweder angezogen oder abgestoßen.

Kriechende Magnet-Roboter aus dem 3D-Drucker

Exakte Kontrolle über magnetische Mikropartikel ermöglicht komplexe Bewegungen wie Greifen, Kriechen und Springen
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Gedrucktes 3D-Modell von menschlichem Lungengewebe, basierend auf Millionen Bilddatenpunkten hochauflösender Messverfahren.

Greifbare Daten

Im 3D-Drucker gefertigte Modelle stellen hochaufgelöste Bilddaten naturgetreuer nach als simulierte 3D-Ansichten auf dem Bildschirm
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Wie die Perlen auf einer Schnur reihen sich die Eruptionsorte des Yellowstone-Supervulkans von Westen nach Nordosten verlaufend auf.

Umstrittener Ursprung des Yellowstone-Supervulkans

Schlummert unter dem Yellowstone-Nationalpark doch kein schlauchförmiger Hot-Spot aus geschmolzenem Gestein?
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Ein transparenter Zinksulfid-Kristall (li.) lässt sich im Dunkeln plastisch zu einem gelblichen Kristall (re.) verformen. Unter weißem Licht dagegen zerbröselt (Mitte) er bereits unter geringer Druckbelastung.

Spröde Kristalle werden im Dunkeln verformbar

Eigentlich brüchige Halbleiterkristalle lassen sich in Dunkelheit verblüffend stark zusammendrücken
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Beim Transport einer schweren Last zeigen Ameisen ein kollektives Verhalten, das sich mit physikalischen Vielteilchenmodellen beschreiben lässt.

Wie Ameisen im Kollektiv große Lasten schleppen

Verblüffende Koordination größerer Insektengruppen lässt sich mit Hilfe physikalischer Modelle erklären
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Aufnahmen mit dem Elektronenmikroskop offenbaren die filigranen, faserförmigen Nanostrukturen aus weichem Kollagen und harten Apatit-Kristallen in menschlichen Oberschenkelknochen.

Nanostruktur menschlicher Knochen entschlüsselt

Mikroskop-Aufnahmen zeigen fraktalähnlichen Aufbau mit zwölf Hierarchiestufen - Grundlage für neue bionische Werkstoffe
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Wüstensand kann drei verschiedene Strukturen ausbilden: Rippel, Megarippel und große Dünen

Rätsel um Zwergdünen gelüftet

Physiker entwickeln schlüssiges Modell für die Entstehung seltener Megarippel-Strukturen im Wüstensand
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Schema des flexo-photovoltaischen Effekts, der dank einer Änderung der Kristallstruktur unter einer Druckbelastung in Halbleitern wie etwa Silizium auftritt.

Druck macht Solarzellen effizienter

Auf der Nanoebene verformte Halbleiter zeigen einen zusätzlichen photovoltaischen Stromfluss
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Winzige Nanonadeln aus Diamant verbiegen sich unter Druck um bis zu neun Prozent. Diese überraschende Flexibilität könnte so einer neuen Klasse von Sensoren führen.

Flexible Diamanten

Nanonadeln aus dem extrem stabilen kristallinen Material lassen sich biegen wie Gummi
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Aufbau eines pyroelektrischen Minikraftwerks mit einer ferroelektrischen Heterostruktur auf Bleititanat-Basis, das aus Abwärme Strom erzeugt.

Pyroelektrisches Kraftwerk gewinnt Strom aus Abwärme

Prototyp belegt, dass schon ein kleiner Temperaturanstieg genügt, um elektrischen Strom zu erzeugen
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Solarkraftwerk in Südkalifornien

Neuer Fahrplan für die globale Energiewende

Verstärkter Ausbau der erneuerbaren Energien ohne staatliche Subventionen möglich
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Grafik der als Golfstromsystem bekannten Umwälzströmung im Atlantik – eines der wichtigsten Wärmetransportsysteme der Erde, das warmes Wasser nach Norden und kaltes Wasser nach Süden pumpt.

Golfstrom wird zunehmend schwächer

Wassertemperaturen und Sedimentproben belegen, dass die Umwälzströmung im Atlantik seit Beginn der Industrialisierung an Kraft verliert
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Diese Grafik zeigt die Kristallstruktur des biegsamen, anorganischen Halbleiters Silbersulfid.

Biegsame Halbleiter

Im Unterschied zu allen anderen anorganischen Halbleitern lässt sich Silbersulfid verformen wie ein Metall
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In diesem winzigen Diamanten aus Botswana (200-300 Mikrometer Durchmesser) entdeckten Geowissenschaftler eingeschlossenes Wasser im grauschattierten Bereich.

Tiefe Wasser - Eis-Einschlüsse in Diamanten entdeckt

Neuer Fund liefert einen wichtigen Beitrag, um den komplexen Wasserkreislauf der Erde besser verstehen zu können
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Grafik eines supraleitenden Sandwichs aus zwei Graphenschichten, die um einen „magischen Winkel“ von etwa 1,3 ° zueinander verdreht sind.

Erster Supraleiter aus Kohlenstoff

Zweidimensionale Graphen-Schichten zeigen unkonventionelle Supraleitung – Eignung für Quantencomputer möglich
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Chemisch ausgewaschenes und verkohltes Balsaholz bildet ein extrem leichtes Holzschwamm-Material, dass sogar von den Härchen einer Pusteblume getragen werden kann.

Wie sich Holz zum Schwamm verwandelt

Chemisch behandeltes Balsaholz bildet einen extrem leichten Werkstoff, der sich reversibel zusammenpressen lässt
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Memtransistoren sollen komplexe Schaltkreise ermöglichen, die ähnlich arbeiten wie neuronale Netzwerke im Gehirn.

Memtransistor - Neuer Baustein für neuronale Computer

Kombination aus Memristor und Transistor verarbeitet und speichert Daten in einem Modul
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