Nachrichten zum Thema Technik

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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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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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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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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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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An eine Maultasche erinnert dieser mit einer hauchdünnen Plastikfolie umhüllte Öltropfen.

Perfekt verpackte Tropfen

Mit einem neuen Verfahren können Flüssigkeiten sehr schnell mit extrem dünnen Hüllen verkapselt werden
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Ein Stück verdichtetes Holz liegt auf einem noch unbehandelten, dickeren Rohling. In den Bechergläsern befindet sich die heiße Lösung, mit der Lignin und Zellulose aus dem Holz herausgelöst wurde.

Verdichtetes Holz fest wie Stahl

Neues Verfahren steigert Stabilität des natürlichen Baustoffs drastisch. Günstige Alternative zu Stahl und Karbonfaser-Werkstoffen.
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Selbstheilend und hart zugleich: Funktionelle Schicht nach dem Vorbild der menschlichen Haut unter dem Elektronenmikroskop.

Selbstheilend wie Haut, hart wie Zahnschmelz

Vielseitig nutzbares Kompositmaterial imitiert die Schichtstruktur von menschlicher Haut
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Ein neues volumetrisches Display kann dreidimensionale Bilder im freien Raum darstellen.

Star Wars Vision - Volumen-Display für 3D-Bilder im freien Raum

Alternative zu Hologrammen kommt ohne Brille aus. Die Bilder lassen sich von allen Seiten betrachten.
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Prinzip von sich auf Wunsch verdunkelnden Fenstern, die zugleich Solarstrom erzeugen können.

Fensterscheiben erzeugen Strom

Hauchdünne Kristallschichten verdunkeln das Glas auf Wunsch und verwandeln es zur Solarzelle
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Illustration eines nanoskaligen Roboterarms aus DNA-Molekülen.

Nanoroboter aus DNA-Molekülen

Elektrische Felder ermöglichen schnelle, kontrollierte Bewegungen der Erbgutstränge
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Aufnahme einer turbulenten Strömung (oben): Nach einer gezielten Störung mit einem Propeller (2.v oben), konnte sich eine laminare Strömung (beide unten) ohne Turbulenzen stabilisieren.

Turbulent gegen Turbulenzen

Neue Methode reduziert Energiebedarf zum Pumpen von Flüssigkeiten durch Pipelines drastisch
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Ein Magnetfeld hält eine Stahlkugel in der Mitte dieses Versuchsaufbaus in Schwebe. Ein weiteres rotierendes Magnetfeld versetzt die Kugel in Drehung.

Rotieren bis zum Zerreißen

Weltschnellster elektrisch angetriebener Motor rotiert 40 Millionen Mal pro Minute
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