Röntgenlaser FLASH deckt schnellen Entmagnetisierungsprozess auf

Forscherteam entdeckt überraschenden Effekt bei der Ummagnetisierung von Ferromagneten

Forscher von TU Berlin, DESY und der Universität Paris haben im Rahmen einer internationalen Kollaboration am Freie-Elektronen-Laser FLASH einen überraschenden Effekt bei der Entmagnetisierung von ferromagnetischen Stoffen entdeckt. Elektronen können sich dabei blitzschnell zwischen Bereichen mit verschiedener Magnetisierung hin- und herbewegen und so die Entmagnetisierung des Materials beeinflussen, fand das Forscherteam um Prof. Stefan Eisebitt von der Technischen Universität Berlin heraus. Dieser Effekt könnte bei der Verkleinerung von magnetischen Speichern eine entscheidende Rolle spielen. �Optische Demagnetisierung ist das mit Abstand schnellste Verfahren, um lokal die Magnetisierung zu ändern, und diese wiederum ist die Grundlage von magnetischer Datenspeicherung�, erklärt Eisebitt. �Optische Verfahren könnten deshalb helfen, magnetische Speicher zukünftig schneller zu machen.� Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Untersuchungsergebnisse jetzt in der aktuellen Ausgabe des Magazins �Nature Communications� (DOI 10..1038/ncomms2108).

Auf die Spur gekommen sind die Forscher dem Effekt bei Experimenten zu einem Phänomen, das schon seit fast 20 Jahren ein heißes Forschungsthema ist: Seitdem ist bekannt, dass man Ferromagneten, zum Beispiel magnetisiertes Eisen, durch Einstrahlung von Laserlichtpulsen extrem schnell entmagnetisieren kann. In wenigen 100 Femtosekunden (eine Femtosekunde, 10-15 s, ist der milliardste Teil einer millionstel Sekunde) bricht die Magnetisierung zusammen, und der Ferromagnet wird unmagnetisch. Die Magnetisierung baut sich dann nach einiger Zeit wieder auf. Bei der Untersuchung dieses Prozesses am Röntgenlaser FLASH sind die Forscher jetzt einem weiteren Mechanismus auf die Spur gekommen, der zur Entmagnetisierung führt. Er tritt in dem � sehr häufigen � Fall auf, dass das Material in magnetische Domänen aufgeteilt ist. �Beim Beschuss mit Laserlicht können freigesetzte Elektronen, die durch das Material flitzen, die Domänengrenzen überwinden und sozusagen `die Seite wechseln´. So gelangen sie aus einer Domäne in eine andersherum magnetisierte Domäne. Dort tragen Sie dazu bei, die lokale Magnetisierung zu zerstören�, erklärt Nachwuchswissenschaftler und Erstautor der Veröffentlichung Bastian Pfau von der TU Berlin. �Auf diese Weise entsteht in Materialien mit nanometer-kleinen Domänen eine zusätzliche Möglichkeit der Demagnetisierung, sobald die Elektronen durch den Laserbeschuss beweglicher werden.� Ein solches Wechselspiel zwischen zwei magnetischen Domänen wurde zwar bereits vermutet, ist bisher aber nie beobachtet worden.

Voraussetzung für diese Art der Entmagnetisierung ist, dass das Grundmaterial in magnetische Domänen aufgeteilt ist � der Normalfall bei Ferromagneten. So besteht ein unmagnetisierter Eisenstab aus vielen mikroskopisch kleinen Bereichen, innerhalb derer die Magnetisierung zwar gleich ausgerichtet ist; die Magnetisierung dieser Minibereiche zueinander ist jedoch beliebig. Wird der Eisenstab magnetisiert, zum Beispiel indem von außen ein magnetisches Feld angelegt wird, dann richten sich die Magnetfelder der einzelnen Domänen parallel aus; der Eisenstab insgesamt wird magnetisch. �Das magnetische Moment wird dabei zu großen Teilen durch den Spin, die Eigenrotation, der Elektronen getragen�, erklärt Dr. Leonard Müller, einer der DESY-Forscher, die an der Untersuchung beteiligt waren. �Die beweglichen Elektronen können daher einen Teil der Magnetisierung durch die Probe transportieren und insbesondere an Domänengrenzen zu Veränderungen führen.�

Die Experimente führten die Forscher, die außer von der TU Berlin und DESY vom Helmholtz Zentrum Berlin, den Universitäten Hamburg und Paris sowie sechs weiteren Forschungseinrichtungen kommen, an DESYs Freie-Elektronen-Laser FLASH in Hamburg durch. Sie untersuchten Proben aus einem Kobalt-Platin-Schichtsystem, das winzige Labyrinth-ähnliche magnetische Domänen enthält. Die Arbeitsgruppe löste zunächst mit einem extrem kurzen Puls eines Infrarotlasers die Entmagnetisierung der Probe aus. Nach einer �Wartezeit� von einigen hundert Femtosekunden wurde dann mit Hilfe des Röntgenlaserlichts von FLASH die aktuelle Magnetisierung der Probe analysiert. �Mit seinen ultrakurzen Röntgenblitzen von unter hundert Femtosekunden Dauer ist FLASH in der Lage, dabei gleichzeitig auch kleinste Veränderungen in der Größe und den Eigenschaften der magnetischen Domänen festzustellen�, erklärt Dr. Christian Gutt von DESY.

Diese sogenannten �Anrege-Abfrage�-Experimente (engl..: �Pump-Probe�), bei denen ein System zunächst angeregt wird, um eine bestimmte Zeit später danach abgefragt zu werden, können extrem schnelle Zeitabläufe von chemischen oder physikalischen Änderungen einer Probe aufzeichnen. Allerdings müssen dafür zwei gepulste Femtosekundenlaser exakt miteinander synchronisiert und beide genau auf dieselbe Stelle der winzigen Probe fokussiert werden. �Ultrakurze Röntgenpulse wie die von FLASH können dabei wegen ihrer kurzen Wellenlänge auch Änderungen in nur wenigen Nanometer großen Strukturen nachweisen�, sagt Prof. Jan Lüning von der Universität Pierre und Marie Curie in Paris.

In den Untersuchungen des Forscherteams zeigte sich nun, dass die anfänglich scharfen Grenzen zwischen unterschiedlichen Domänen kurze Zeit nach dem Infrarot-Laserpuls �verschmiert�, also unscharf werden � die Grenzen zwischen verschieden magnetisierten Domänen verbreitern sich, da die Elektronen die Domänengrenzen durchstoßen. Dies wurde sichtbar, indem die kurz nach der Anregung auf die Probe auftreffenden �Abfrage�-Röntgenpulse des FLASH-Beschleunigers von den magnetischen Domänen etwas schwächer aus ihrer Flugrichtung abgelenkt wurden als zuvor. Umfangreiche Simulationen der Elektronenbewegung bestätigten, dass diese Beobachtung mit einem theoretisch vorhergesagten Mechanismus der Entmagnetisierung durch einen Domänenwechsel durch Elektronen erklärbar ist.

�Unsere Forschungen zeigen, dass die Lage und Dichte magnetischer Domänengrenzen das Demagnetisierungsverhalten beeinflussen kann�, erklärt Stefan Eisebitt. �Das liefert einen neuen Ansatz, um zukünftig durch den gezielten Aufbau magnetischer Nanostrukturen schnellere und kleinere magnetische Datenspeicher zu entwickeln.�

Das Fraunhofer-Institut für Solare
Energiesysteme (ISE) stellt ab sofort auf einer eigenen Homepage
(www.energy-charts.de) Daten zur Stromerzeugung in Deutschland
kostenlos
zur Verfügung. In ständig aktualisierten Grafiken lassen sich unter
anderem Zahlen zu Produktion, Preisen sowie Im- und Exportsalden
abrufen. Die Daten entsprechen im Wesentlichen den Informationen, die
Professor Bruno Burger, am ISE zuständig für Energiedaten und
strategische Entwicklung, bereits seit 2011 auf den Internetseiten des
Instituts bereit stellt.
Die Auswertung zeigt für das erste Halbjahr 2014, dass der deutsche
Stromexport ein Saldo von 18,3 Terawattstunden aufweist. Zum Vergleich:
Der Exportsaldo des bisherigen Rekordjahres 2013 betrug im ersten
Halbjahr 14,4 Terawattstunden. Sofern bis Jahresende keine
ungewöhnlichen Ereignisse wie der Ausfall mehrerer großer
konventioneller Kraftwerksblöcke oder ein extrem sonnen- und
windschwaches zweites Halbjahr die weitere Entwicklung beeinflussen,
steht somit ein Überschreiten des Vorjahresrekords von 32,3
Terawattstunden zu erwarten. Die Bundesnetzagentur war vor einigen
Monaten in einer internen Analyse zu dem Ergebnis gekommen, dass bis
zum
Ende des Jahrzehnts die Exportüberschüsse auf eine Größenordnung von 70
Terawattstunden ansteigen könnten. Die weit über den Inlandsbedarf
hinaus gehende Stromproduktion ist der wesentliche Grund dafür, dass
trotz des Ausbaus der erneuerbaren Energien der CO2-Ausstoß der
deutschen Elektrizitätswirtschaft angestiegen ist � der eigentlich gar
nicht benötigte Strom stammt vor allem aus Kohlekraftwerken
(insbesondere Braunkohle), die wegen des ineffektiven
Emissionshandelssystems nach wie vor rentabel arbeiten können.
© PHOTON

Licht-Bestrahlung heilt Beschädigungen (Foto: Stefan Hecht, hu-berlin.de)

Berlin (pte026/12.12.2016/13:44) –

Forscher unter Leitung der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) http://hu-berlin.de haben eine intelligente Kunststoffbeschichtung entwickelt, die sich
durch Licht-Bestrahlung gezielt repariert. Durch Hitzeeinfluss kann sie
selbstständig Schäden gleichmäßig und komplett ausbessern. Beim Erkalten
erhärtet der Kunststoff, wird wieder robust – und dabei nicht
unbrauchbar.

Thermische Selbstausbesserung

Die neue Beschichtung reduziert die Belastung auf den
Bereich der Beschädigung, ohne das gesamte Material zu beanspruchen.
"Unser Ziel war es, die unversehrten Teile einer Beschichtung vor
Alterung zu schützen", sagt der leitende HU-Wissenschaftler Stefan
Hecht. Deshalb entwickelten er und sein Team ein Material, bei dem die
thermische Selbstausbesserung nur an den Stellen stattfindet, die sie
mit Licht einer bestimmten Farbe beleuchten.

Licht einer anderen Wellenlänge kann diesen Vorgang
rückgängig machen und das ursprüngliche Material erhalten – im intakten
Zustand. "Durch diesen Stimulus haben wir eine Fernbedienung, welche die
Ausbesserungsfähigkeit unseres Materials je nach Bedarf an- und
ausschalten kann", erklärt Hecht. Diese Entwicklung ermöglicht
zukunftsnah die Verwendung fernsteuerbarer Materialien in verschiedenen
Alltagsprozessen und Produkten, wie etwa als Lacke in Anwendungen der
prozessorientierten Nanofabrikation oder im 3D-Druck.

Digital
gedruckte, hocheffiziente und stabile Solarmodule zu entwickeln, die
sich in Dächer, Fassaden und Fenster integrieren lassen, ist Ziel von
PRINTPERO. In dem am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
koordinierten Projekt demonstrieren deutsche und griechische
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Industriepartnern die
technologische Machbarkeit von Solar¬modulen auf Basis von
Perowskitabsorbern. Sie arbeiten an Prototypen, die sich in Größe, Form
und Farbe frei gestalten lassen. Das Bundesministerium für Bildung und
Forschung fördert das Projekt im Rahmenprogramm Forschung für
Nachhaltige Entwicklung (FONA).

Perowskit-Halbleiter
gehören derzeit zu den vielversprechendsten Materialien für
hocheffiziente und preiswerte Solarmodule der nächsten Generation.
Dünnschichtsolarzellen auf Basis dieser Perowskite erzielen im Labor
bereits Wirkungsgrade von mehr als 23 Prozent. Allerdings lassen sich
die in der Forschung derzeit üblichen Prozesse zur Herstellung von
Perowskit-Solarzellen nicht auf industrielle Maßstäbe übertragen. „Ein
Ziel unseres Projekts ist daher, die Laborprozesse durch digitale
Druckverfahren zu ersetzen, die bei niedrigen Temperaturen ablaufen und
sich für die industrielle Produktion eignen“, erklärt Dr. Ulrich W.
Paetzold, Leiter der Forschungsgruppe „Advanced Optics and Materials for
Next Generation Photovoltaics“ am Institut für Mikrostrukturtechnik
(IMT) und am Lichttechnischen Institut (LTI) des KIT sowie Koordinator
von PRINTPERO (kurz für: Printed Perovskite Modules for Building Integrated Photovoltaics).

Im Projekt PRINTPERO
kooperieren Forschende und Industriepartner aus Deutschland und
Griechenland, um digital gedruckte Solarmodule auf der Basis von
Perowskit-Halbleitern zu entwickeln, die nicht nur hocheffizient und
stabil sind, sondern auch vielfältige architektonische Anforderungen für
die Integration in Gebäuden erfüllen. Sie arbeiten an Prototypen, die
sich in der Größe maßschneidern und in Form und Farbe frei gestalten
lassen. Um diese Ziele zu verwirklichen, nutzen die beteiligten
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Potenzial des digitalen
Tintenstrahldruckens (Inkjet Printing). Sie entwickeln überdies
druckbare lumineszierende Schichten zur Realisierung unterschiedlicher
Farbeindrücke und dem Schutz der Solarzellen vor schädlicher
UV-Strahlung (siehe Foto).

Gemeinsam mit den
Projektpartnern arbeiten die Karlsruher Forscher auch daran, die
Stabilität der Perowskit-Solarzellen zu verbessern, mehrere dieser
Zellen seriell zu großflächigen Solarmodulen zu verschalten sowie die
Module zu verkapseln, um sie vor Feuchtigkeit und dem dadurch bedingten
Zerfall zu schützen.

An PRINTPERO sind die
Forschungseinrichtungen KIT und Technological Educational Institute of
Western Greece sowie die Solarindustrieunternehmen SUNOVATION Produktion
GmbH (Aschaffenburg) und Brite Hellas S.A. (Thessaloniki/Griechenland)
beteiligt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
fördert das 2018 gestartete und auf drei Jahre angelegte
deutsch-griechische Kooperationsprojekt im Rahmenprogramm Forschung für
Nachhaltige Entwicklung (FONA).

Ruhrgebiet sucht innovative Ideen zur Umsetzung der Energiewende

21.10.2013: Eine gemeinsame Initiative der Stiftung Mercator, des Wuppertal Instituts

für Klima, Umwelt, Energie und des Kulturwissenschaftlichen Instituts Essen bietet

wissenschaftliche Unterstützung und finanzielle Förderung bei der Umsetzung von

Projektideen zur Energiewende. Im Rahmen des Programms sollen im Rihrgebiet

angesiedelte Projekte unterstützt werden, die »einen innovativen und

multiplikationsfähigen Beitrag« leisten können. Dabei könne es sich beispielsweise um

die Erprobung von Technologien, die Initiierungen neuer Geschäftsfelder oder um

Bürgerbeteiligungsprojekte handeln, heißt es in einer Mitteilung der Initiatoren.

Weitere Informationen sowie die Ausschreibungsunterlagen sind unter dem unten

aufgeführten Link abrufbar. Die Bewerbungsfrist läuft bis zum 31. Januar 2014.

© PHOTON

Unbemannte Flieger agieren als selbständiges Team

Kostenreduktion und Entlastung durch automatische Flottenformation

(pte019/11.08.2014/12:15) – Unbemannte Luftfahrzeuge, sogenannte
"Unmanned Aerial Vehicles" (UAV), fliegen künftig selbstagierend in
Gruppenformation. Da ein einzelnes UAV nur begrenzt mit Sensoren und
Fähigkeiten ausgestattet werden kann, setzt das Georgia Tech Resaerch
Institute (GTRI) http://gtri.gatech.edu auf den Einsatz einer autonomen Flotte. GTRI hat erfolgreich drei
völlig autonome UAV in Zusammenarbeit präsentiert. Autonome Team-Systeme
sind mit zahlreichen Anwendungen ausgestattet, die künftig das Leben
erleichtern und Kosten reduzieren.

Entlastung für Bodenpersonal

GTRI hat es geschafft, drei Maschinen in enger Formation auf der selben
Höhenlage zu fliegen. Die UAV waren etwa 50 Meter voneinander entfernt,
als sie ein Achter-Muster ausführten. In der Vorführung operierte ein
UAV als Flottenführer. Die anderen beiden waren die sogenannten
"Follower". Das führende UAV teilte seine Flugposition mit dem
Follower-UAV mehrmals pro Sekunde, so dass dieser die notwendigen
Steueränderungen berechnen konnte, um die gewünschte Position zu
erreichen. Die Follower verwenden auch Daten des Flottenführers, um
Befehle an ihre On-Board-Autopiloten zu senden.

Mit dieser Forschung versucht GTRI die Fähigkeiten als Team agierender
autonomer Systeme auszubauen. Das Forschungsinstitut verringert somit
die Belastung auf menschliche Betreiber. "Durch ausgereifte Technik soll
das System für sich selbst herausfinden, wie am besten
zusammenarbeitende Teams gebildet werden, die autonom Aufgaben
ausführen", so Lora Weiss, leitende Wissenschaftlerin von GTRI. GTRIs
autonome Algorithmen und Anwendungen sind mit verschiedenen UAV und
Autopilotsysteme kompatibel.

Flexible Einsatzmöglichkeiten

Autonome Systeme, die in Teams arbeiten, könnten künftig mit mehreren
Kameraperspektiven unterstützend bei der Suche nach vermissten Personen
wirken. Auch bei der Vermessung von Hurrikans könnte sich eine Maschine
auf die Windgeschwindigkeit konzentrieren, während die andere UAV die
Energie misst. Das Gleiche gilt bei dem Einsatz von UAV-Formationen bei
Waldbränden. Eine Maschine kann die Größe der Brandausweitung bestimmen
und eine andere misst Hitze und sagt die Richtung der
Inferno-Ausbreitung voraus. "Mehrere zusammenarbeitende Maschinen bieten
eine gewisse Flexibilität, falls ein UAV umgeleitet werden muss oder
ausfällt", erklärt Forscher Charles Pippin von GTRI.

Repräsentative Umfrage Wissenschaftsbarometer 2014/2
Bürger meinen: Die Städte der Zukunft brauchen Forschung

Bei
der Energiewende, einer nachhaltigen Mobilität oder auch
Herausforderungen wie dem demografischen Wandel messen die Bürgerinnen
und Bürger der Forschung eine wichtige Rolle bei. Das geht aus dem
Wissenschaftsbarometer 2014/2 hervor. Die repräsentative Umfrage im
Auftrag von Wissenschaft im Dialog (WiD) betrachtet
diesmal die Einstellungen der Bundesbürger zu drei aktuellen Themen aus
Wissenschaft und Forschung: Zum Nutzen von Forschung für die
Stadtentwicklung, zu armutsbedingten Krankheiten und zur
Dual-Use-Forschung.

Große Mehrheit überzeugt vom Wert der Forschung für die Stadtentwicklung

Durchschnittlich
84 Prozent der Bundesbürger sind laut der aktuellen Umfrage der
Meinung, dass Wissenschaft und Forschung von großem Wert sind, um in
deutschen Städten Zukunftsaufgaben wie beispielsweise eine nachhaltige
Mobilität zu bewältigen. In den östlichen Bundesländern wird die
Bedeutung der urbanen Forschung tendenziell mit 90 Prozent sogar höher
eingeschätzt. Bundesforschungsministerin Johanna Wanka sagte dazu: „Wir
brauchen Innovationen zur Gestaltung von lebenswerten Städten. Daher
haben wir die Initiative Nationale Plattform Zukunftsstadt gestartet.
Zudem werden wir die Zukunftsstadt zu dem Thema im kommenden
Wissenschaftsjahr machen, also mit den Menschen darüber diskutieren, wie
sich unser urbanes Leben im Alltag mit den Lösungen aus der Forschung
besser gestalten lässt. Ein Beispiel ist der energieeffiziente Umbau der
Städte.“

Dual-Use-Forschungsprojekte sollen in jedem Einzelfall geprüft werden

Etwas
unentschiedener äußern sich die Bundesbürger zur so genannten
Dual-Use-Forschung: Lediglich sechs Prozent der Bürger sprechen sich
grundsätzlich gegen Forschung an öffentlichen Einrichtungen aus, die
sowohl für zivile wie auch militärische Zwecke genutzt werden kann.
Knapp zwei Drittel meinen, dass in jedem Einzelfall über die
Durchführung von Dual-Use-Forschungsprojekten an öffentlichen
Einrichtungen entschieden werden müsse. Als Beispiele sind bei der
Umfrage selbstfahrende Autos, Drohnen oder neue medizinische
Behandlungsmethoden genannt worden.

Forderung nach verstärkter Forschung zu Krankheiten in ärmeren Ländern

Auf
die Frage, ob sich hiesige Wissenschaftler in erster Linie um in
Deutschland verbreitete Krankheiten kümmern oder verstärkt auch zu
Infektionskrankheiten wie Ebola forschen sollen, sprechen sich knapp
zwei Drittel der Befragten für eine Ausweitung der Forschung zu
Krankheiten in ärmeren Ländern aus – auch vor dem Hintergrund eines
begrenzten Etats für die öffentlich finanzierte Gesundheitsforschung.

„Als
Gemeinschaftsinitiative der deutschen Wissenschaft, die sich für den
Dialog mit der Gesellschaft stark macht, ist uns das Wissen um die
Einstellungen, Wünsche und Interessen der Bürgerinnen und Bürger
besonders wichtig. Wir wollen einen offenen Dialog auch über kontroverse
Themen der Forschung führen“, sagt Markus Weißkopf, Geschäftsführer von Wissenschaft im Dialog.
„Das Wissenschaftsbarometer liefert uns für diesen Dialog wichtige
Anhaltspunkte und gibt den Wissenschaftsorganisationen ein direktes
Feedback zu den Einstellungen der Bürgerinnen und Bürger.“

Die
Ergebnisse des  Wissenschaftsbarometers 2014/2 basieren auf 1005
Telefoninterviews, die im Zeitraum vom 28. bis 29. November 2014 im
Rahmen einer Mehrthemenumfrage von der TNS Emnid Sozialforschung im
Auftrag von Wissenschaft im Dialog durchgeführt wurden. Als
Grundgesamtheit diente die bundesdeutsche Wohnbevölkerung ab 14 Jahren.
Das Wissenschaftsbarometer 2014/2 wird gefördert von der Philip Morris
Stiftung und von GESIS – Leibniz-Institut für Sozialwissenschaften
unterstützt.

Infografik zu den Ergebnissen und weitere Informationen: www.wissenschaftsbarometer.de

Nano-Pappkarton ist ultraleicht und belastbar

Innovative Sandwich-Konstruktion ist zehntausend Mal härter als eine übliche massive Bauweise

(pte002/08.11.2018/06:05) – Forscher der University of Pennsylvania http://upenn.edu haben ein neues "Wundermaterial" entwickelt, das gleichzeitig
ultraleicht, hauchdünn und äußerst belastbar ist. Der sogenannte
"Nano-Pappkarton" ist dabei gerade einmal einen Quadratzentimeter groß
und hat eine Struktur, die wie ein herkömmlicher Karton aus mehreren
Schichten mit dazwischenliegenden Hohlräumen aufgebaut ist. Diese
Sandwich-Konstruktion ermöglicht eine Steifheit, die über zehntausend
Mal härter ist als bei einer massiven Bauweise.

Einmalige Vorteile nutzbar

"Gewellter Pappkarton ist generell die Sandwich-Struktur, die die
meisten Leute kennen", sagt Igor Bargatin, Assistant Professor of
Mechanical Engineering and Applied Mechanics an der University of
Pennsylvania. Die Vorteile dieses Materials seien einmalig. "Es ist
sowohl extrem leicht als auch außergewöhnlich gut belastbar", erklärt
der Experte: "Deshalb finden wir solche Strukturen auch beinahe überall –
wahrscheinlich ist sogar ihre Haustür aus einer Sandwich-Struktur
gebaut, die an beiden Seiten mit solidem Material verstärkt ist und in
der Mitte einen leichteren Kern hat."

Auch in der Natur sei diese spezielle Bauweise zu finden. "Die Evolution
nutzt das auch, beispielsweise in bestimmten Pflanzenblättern,
Tierknochen oder Kieselalgen", betont Bargatins Laborkollege Samuel
Nicaise. Die Herausforderung bei ihrem gemeinsamen Projekt sei es, diese
Form des Aufbaus auf Nanolevel herunter zu skalieren. "In größerem
Maßstab muss man einfach zwei Außenplatten mit einer Gitterschicht
dazwischen verkleben. Auf der Nanoebene, auf der wir arbeiten, sind die
Strukturen aber tausend Mal kleiner als jede Art von Kleber, die man
finden kann", so Bargatin.

Silizium und Aluminiumoxid

Für ihren "Nano-Pappkarton" nutzen die Forscher eine solide Basis aus
Silizium, durch die verschiedene Kanäle hindurchlaufen. Darüber
verteilen sie eine hauchdünne Nanoschicht aus Aluminiumoxid, die die
gesamte Basis umhüllt. Die so entstehende Struktur wird anschließend in
kleinere Stücke geschnitten. Durch die Schnittflächen an der Seite lässt
sich dann das Silizium im Inneren herausätzen. Übrig bleibt ein hohles
Gehäuse aus Aluminiumoxid, das zwischen Boden und Decke durch ein Netz
aus kleinen Röhrchen verbunden ist.

Um die größtmögliche Stabilität zu erreichen, experimentierten die
Forscher mit verschiedenen Designs. Nach mehreren Versuchen entschieden
sie sich für eine Struktur, die ein wenig an ein geflochtenes Korbmuster
erinnert. "Wenn man genug Druck ausübt, kann man dieses Material sehr
stark verbiegen. Das Erstaunliche ist, dass es sich dann aber sofort
wieder erholt und in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Das wäre in
einem größeren Maßstab unmöglich", stellt Bargatin klar.

Die deutschen Unternehmen Autev AG und HarzOptics haben angekündigt, dass man bei der gemeinsamen Entwicklung einer Straßenbeleuchtung auf LED-Basis kurz vor der Serienproduktion steht. Seit zwei Jahren arbeiten die Unternehmen an der LED-Straßenlampe http://www.led-strassenlampe.de/ und wollen bereits Ende 2008 ein fertiges kommerzielles Produkt auf den Markt bringen. Als großen Vorteil streichen die Entwickler den niedrigen Stromverbrauch hervor. Zudem seien sie aufgrund der Lichtpulsung besonders insektenfreundlich und würden durch den flexibel einstellbaren LED-Flügel den Lichtsmog minimieren.

Der Wissenschaftler Nils Haferkemper vom Institut für Elektromechanische Konstruktionen an der TU Darmstadt führt gegenüber pressetext außerdem noch den Sicherheitsvorteil der LED-Technologie bei der Beleuchtung von Straßen an. Im weißen Licht wären Farben besser erkennbar. "LED-Lampen lassen sich zudem stufenlos von null bis 100 Prozent dimmen", so Haferkemper. Damit könnte man die Beleuchtung beispielsweise an Ampelphasen koppeln und die Helligkeit je nach Bedarf anpassen.

Das Kostenargument ist einer der größten Trümpfe der LED-Technologie. Über den besonders geringen Stromverbrauch haben Städte und Kommunen die Chance auf eine deutliche Senkung ihrer Betriebskosten. Außerdem werde dadurch auch der Ausstoß an CO2 reduziert. Damit tragen die Lampen in Zeiten stetig steigender Energiepreise zur Entlastung städtischer und kommunaler Haushalte bei und würden gleichzeitig einen wichtigen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz leisten, so die Entwickler. Die Beleuchtung von Straßen sowie öffentlichen Plätzen macht in Deutschland rund zehn Prozent des gesamten Stromverbrauchs aus, rechneten im Juli Forscher der TU Darmstadt in einer Studie vor.

Eine wesentliche Eigenschaft der "AuLED" genannten Entwicklung sind die beweglichen LED-Seitenflächen, auf denen zwei Drittel der Halbleiterelemente installiert sind. Der flexible Lampenkopf gestattet es, die Abstrahlcharakteristika für jede Lampe individuell festzulegen, wodurch sich die Lampen in Abhängigkeit von Masthöhe und -abstand so konfigurieren lassen, dass das Licht nur dorthin fällt, wo es auch benötigt wird. Diese intelligente Lichtplanung hilft nicht nur bei der Vermeidung von überflüssigem Lichtsmog. Sie ermöglicht es zudem, die Anzahl der Lichtpunkte zu minimieren und auf diese Weise die Investitionskosten zu senken.

Zwei neue Leibniz-Institute und gestärkte Leitlinien für gute wissenschaftliche Praxis

Ergebnisse der 24. Jahrestagung der Leibniz-Gemeinschaft

Auf
ihrer Mitgliederversammlung am 29. November in Berlin hat die
Leibniz-Gemeinschaft die Aufnahme zweier Institute in Hamburg und Berlin
beschlossen, Vorstandsmitglieder gewählt und ein Leitbild
Leibniz-Transfer verabschiedet. Der Senat der Leibniz-Gemeinschaft
entschied über die Projekte im Leibniz-Wettbewerb 2019.

Neue Leibniz-Institute ab 2019

Das
Hans-Bredow-Institut für Medienforschung an der Universität Hamburg
sowie das Zentrum für Literatur- und Kulturforschung aus Berlin werden
zum 1. Januar 2019 Mitglieder der Leibniz-Gemeinschaft. Die
Forschungsorganisation wächst damit auf 95 Mitgliedseinrichtungen an.

Damit
verbunden hat die Leibniz-Mitgliederversammlung die Empfehlung,
zukünftig die Namen „Leibniz-Institut für Medienforschung – Hans Bredow“
beziehungsweise „Leibniz-Institut für Literatur- und Kulturforschung“
zu führen.

Der
Aufnahme gingen Stellungnahmen des Senats der Leibniz-Gemeinschaft
hinsichtlich der institutionellen Passfähigkeit sowie des
Wissenschaftsrats zur wissenschaftlichen Qualität der Einrichtungen,
ihrer überregionalen Bedeutung und ihrer strukturellen Relevanz für das
Wissenschaftssystem insgesamt voraus. Auf deren Grundlage hatte die
Gemeinsame Wissenschaftskonferenz die Aufnahme der beiden Einrichtungen
in die Bund-Länder-Förderung beschlossen.

Zu den Internetauftritten der Institute: www.hans-bredow-institut.de bzw. www.zfl-berlin.org/

Neuer Vizepräsident

Sebastian
Lentz, Direktor des Leibniz-Instituts für Länderkunde in Leipzig, ist
neuer Vizepräsident der Leibniz-Gemeinschaft. Der Geograph folgt damit
auf den ehemaligen Direktor des Leibniz-Instituts für Wissensmedien in
Tübingen, Friedrich Hesse, der nach acht Jahren aus dem Vorstand der
Leibniz-Gemeinschaft ausscheidet. Sebastian Lentz ist Professor für
Regionale Geographie an der Universität Leipzig. Lentz‘
Arbeitsschwerpunkte liegen auf den Gebieten der Regionalen Geographie,
Sozialgeographie, Kulturgeographie, Stadtgeographie,
Transformationsforschung sowie des Wissenstransfers. Im Leibniz-Kontext
leitete Sebastian Lentz zuletzt die Projektgruppe „Leitbild
Leibniz-Transfer“.

Für
eine weitere zweijährige Amtszeit wählte die Mitgliederversammlung die
bisherigen Vizepräsidenten Doreen Kirmse, Kaufmännische Direktorin des
Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, sowie
Matthias Beller, geschäftsführender Direktor des Leibniz-Instituts für
Katalyse an der Universität Rostock.

(Ein Pressefoto von Sebastian Lentz finden Sie unter www.leibniz-gemeinschaft.de/medien/presse/pressebilder/)

Neufassung der Leitlinie zur Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis

Die
Mitgliederversammlung der Leibniz-Gemeinschaft hat eine Neufassung der
Leitlinie zur Sicherung guter wissenschaftlicher Praxis und zum Umgang
mit Vorwürfen wissenschaftlichen Fehlverhaltens in der
Leibniz-Gemeinschaft für die Gemeinschaft und ihre
Mitgliedseinrichtungen beschlossen und zugleich ihre Verbindlichkeit
gestärkt.

Die
Leitlinie formuliert Anforderungen an Versuchsprotokollierung,
präzisiert die Verantwortung, die mit der Autorenschaft von
wissenschaftlichen Publikationen einhergeht, und betont besonders die
Leitungsverantwortung und Aufsichtspflichten. Aufgenommen wurde ein
Passus zur bewussten Vortäuschung von Qualitätsstandards bei
Publikationen als wissenschaftliches Fehlverhalten in Reaktion auf die
jüngste Debatte zu Raubverlagen (Predatory Publishing). Außerdem wird
zur besonderen Betonung der Unparteilichkeit bei Untersuchungsverfahren
unter der Führung der zentralen Ombudsperson der Leibniz-Gemeinschaft
ein eigens zuständiger „Anwalt“ des Beschuldigten eingeführt.

Leitbild Leibniz-Transfer

Die
Mitgliederversammlung der Leibniz-Gemeinschaft hat ein gemeinsames
„Leitbild Leibniz-Transfer“ beschlossen. Es soll das grundlegende
Verständnis der Leibniz-Gemeinschaft zum Wissenstransfer darlegen und
sowohl als gemeinsames Bekenntnis nach außen als auch den
Leibniz-Einrichtungen zur Orientierung für die Entwicklung
einrichtungsspezifischer Transferstrategien dienen.

Neue Projekte im Leibniz-Wettbewerb

Der
Senat der Leibniz-Gemeinschaft hat für den Leibniz-Wettbewerb 2019 die
Förderung von 31 Vorhaben in einem Gesamtumfang von 24,1 Millionen Euro
beschlossen. Die bewilligten Projekte widmen sich etwa Themen wie den
wirtschaftlichen Folgen häuslicher Gewalt gegen Frauen, dem in
westafrikanischen Ländern verbreiteten Lassafieber oder dem Transfer von
verlässlichem Wissen über Wölfe in Deutschland.

Zum
zweiten Mal sind fünf herausragende Wissenschaftlerinnen für das
Leibniz-Professorinnenprogramm ausgewählt worden. Ferner bewilligte der
Senat sechs Leibniz-Junior Research Groups zur Förderung früher
Selbständigkeit von jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in
der Leitung einer unabhängigen Nachwuchsgruppe. Hinzu kommen 16 Projekte
im Programm Leibniz-Kooperative Exzellenz und vier Vorhaben im Programm
Leibniz-Transfer.
Leibniz-Gemeinschaft