Archiv der Kategorie: Physik, Chemie, Technik

Neue Antikörper zur Sprengstoffdetektion

Der Sprengstoff Triacetontriperoxid (TATP) ist einfach und preisgünstig herzustellen und wird bei Terroranschlägen verwendet. Er wird durch übliche Sprengstoffdetektoren nicht erkannt.

Wissenschafterinnen und Wissenschaftler der BAM haben ein Verfahren entwickelt, mit dem TATP einfach, schnell und zuverlässig detektiert werden kann. Für das Verfahren wurden erstmals hochselektive Antikörper gegen TATP hergestellt. Mit diesen Antikörpern wird die Entwicklung von Sprengstoffdetektoren möglich, die nicht mit anderen Stoffen „falschen Alarm“ geben.

 

Speichenreflektoren sorgen für mehr Sichtbarkeit

"Sehen und gesehen werden" ist besonders im Straßenverkehr ein lebensrettendes Prinzip, welches auf Radfahrer ganz speziell zutrifft. Tatsache ist, dass Radfahrer gefährlicher leben als andere Verkehrsteilnehmer. Auf Grund von fehlenden Knautschzonen verlaufen Unfälle oft um ein Vielfaches gravierender. 3M Speichenreflektoren erhöhen die Sichtbarkeit von Fahrrädern in der Dunkelheit gegenüber gewöhnlicher Katzenaugen um ein Vielfaches und sorgen damit für mehr Sicherheit im Straßenverkehr.

Laut einer Studie des Kuratoriums für Verkehrssicherheit wurden im Jahr 2007 in Österreich 21.700 Personen bei Radunfällen verletzt. Mit verkehrssicherer Ausstattung und regelmäßiger Wartung kann das Unfallrisiko beim Tritt in die Pedale deutlich verringert werden. Dabei sind gemäß Fahrradverordnung für die Kennzeichnung von Vorder- und Hinterrad als Mindestausstattung je zwei gelbe Katzenaugen oder weiße, gleichwertige Reflektoren vorgeschrieben. Genau an dieser Stelle gibt es jetzt die Möglichkeit die eigene Sicherheit wesentlich zu verbessern. Während die gesetzlich vorgeschriebenen Katzenaugen das Scheinwerferlicht nur punktuell und etwa 80 Meter zurückstrahlen, reflektieren die neuen 3M Speichenreflektoren eine kreisförmige Fläche bis zu 160 Meter. Dank dieser Innovation ist die Kontur des Fahrrades für einen Autofahrer sofort erkennbar. Dieses neue Signalbild hilft dabei, den Verkehrsteilnehmer um wertvolle Sekunden früher als Fahrradfahrer zu identifizieren und entsprechend zu reagieren.

360 Grad Sichtbarkeit
Ein mit 3M Speicherreflektoren ausgerüstetes Rad ist nicht nur schneller erkennbar und eindeutig als Fahrrad zu identifizieren – die Reflektoren sorgen zusätzlich für Sichtbarkeit aus jedem Anstrahlungswinkel. Das bedeutet erhöhte Sicherheit in Gefahrensituationen, beim Abbiegen und selbst ein liegendes Rad ist sofort als solches erkennbar. Zum Vergleich werfen Katzenaugen das Scheinwerferlicht bei ungünstigen Anstrahlungswinkeln oft gar nicht zurück und der Radfahrer bleibt beim Abbiegen oder nach einem Sturz für den Autofahrer buchstäblich "unsichtbar".

Montage leicht gemacht
Die 80 mm langen Speichenreflektoren lassen sich mit einem Klick schnell und denkbar einfach an den einzelnen Speichen von Vorder- und Hinterrad montieren. Sie bieten dauerhaften, zuverlässigen Halt und sind für die meisten gängigen Speichenarten geeignet. Mindestens 8 Stück pro Felge sind notwendig um die Kontur der Räder abzubilden und der Fahrradverordnung zu entsprechen. Die edle Optik der Reflektoren kommt den Fahrern entgegen, die zusätzlich zum Sicherheitsaspekt auch Wert auf Ästhetik legen. Die 3M Speichenreflektoren sind ab November in gut sortierten ÖAMTC und ARBÖ-Shops erhältlich.

Nanodrähte machen Displays noch besser

pte20160915026 Forschung/Technologie, Produkte/Innovationen

Silber-Nanodrähte machen Displays noch besser

Neue Technologie leistungsfähiger und günstiger als LCD oder OLED

Alan Dalton mit neuer Display-Technologie (Foto: brightonpictures.com)
Alan Dalton mit neuer Display-Technologie (Foto: brightonpictures.com)

Brighton (pte026/15.09.2016/11:30) –

Physiker der University of Sussex http://sussex.ac.uk haben eine alternative Touchscreen-Technologie entwickelt, die die
Fehlerhaftigkeit traditioneller Displays ausmerzt und deutlich günstiger
herzustellen ist. Das Material von Smartphones oder Tablets ist bei dem
neuen Verfahren mit Elektroden aus Silber-Nanodrähten verbunden. Tests
haben gezeigt, dass das neue Material sogar eine höhere Durchlässigkeit
und Leitfähigkeit als das traditionell verwendete Indiumzinnoxid hat.

Günstigere Herstellung

Die Forscher haben nicht nur gezeigt, dass das Material
für Touchscreens und die herausfordernden Bereiche LCD und OLED
kompatibel ist. "Die Nano-Silberdrähte machen es möglich, extrem kleine
Pixel zu produzieren – klein genug für hochauflösende LCDs für
Smartphones und die nächsten Generation von TV- und
Computerbildschirmen", erklärt Studienautor Alan Dalton.

Bildschirmtechnologien wie LCD oder OLED produzieren
Bilder durch Pixel. Jedes dieser Pixel besteht wiederum aus Subpixeln –
jeweils eines für rot, grün und blaue Farben. Diese Subpixel sind
kleiner als ein Sechstel einer Haaresbreite. "In unseren Forschungen
haben wir die kleinstmöglichen Subpixel erzeugt, die möglich waren, ohne
die Eigenschaften unserer Nano-Elektroden zu stören", erklärt Dalton.

Weniger Stromverbrauch

In der Zusammenarbeit mit der Industrie, die nun eine
Kommerzialisierung anstrebt, hat das Team auch zeigen können, dass die
Einbeziehung von Silber-Nanoverbindungen in einem Multi-Touch-Sensor
neben den Produktionskosten auch den Energieverbrauch deutlich senkt.
"Silber-Nanodrähte sind möglicherweise die rentabelste Alternative zu
existierenden Technologien, nachdem schon viele Materialien als mögliche
Alternativen zu Indiumzinnoxid getestet und für zu teuer in der
Produktion befunden wurden", verdeutlicht Dalton abschließend.

Forscher bauen wärmegesteuerten Transistor

Forscher bauen wärmegesteuerten Transistor

Elektronik-Neuheit verspricht vielversprechende Wärmekameras

Wärmetransistor: Er verspricht interessante Anwendungen (Foto: Thor Balkhed)
Wärmetransistor: Er verspricht interessante Anwendungen (Foto: Thor Balkhed)

Linköping (pte005/01.02.2017/06:15) –

Forscher an der Universität Linköping http://liu.se haben einen thermoelektrischen organischen Transistor entwickelt.
Dieser wird statt klassisch elektrisch über Wärmeänderungen gesteuert.
Die in "Nature Communications" vorgestellte Weltneuheit könnte ein
breites Spektrum an Anwendungen eröffnen. Das reicht von der Messung
geringer Temperaturunterschiede über funktionale Bandagen bis hin zu
neuartigen Wärmekameras für Handys.

Intelligente Wärmeschaltung

"Wir sind die Ersten der Welt, die eine Logikschaltung,
in diesem Fall einen Transistor, präsentieren, der mittels Wärmesignal
statt elektrischem Signal gesteuert wird", betont Xavier Crispin,
Professor am Labor für Organische Elektronik der Uni Linköping. Da
Transistoren einer der grundlegendsten Bausteine moderner Elektronik
sind, könnte das weitreichende Auswirkungen haben. Ein vergleichsweise
offensichtliches Anwendungsgebiet ist dabei die Messung geringer
Temperaturunterschiede. Die Forscher halten es aber auch für möglich,
dass die Technologie Verbände ermöglicht, die damit den
Wundheilungsprozess verfolgen.

Denkbar sind auch Schaltkreise, die auf die Wärme von
Infrarotlicht reagieren. Denn das bei der Entwicklung genutzte
Elektrolyt ist 100 Mal temperaturempfindlicher als bisherige
thermoelektrische Materialien. Eine einzelne Verbindung vom Elektrolyt
als Sensor zum Transistor reicht also, und eine solche Einheit kann als
"intelligenter Pixel" dienen. Eine ganze Anordnung solcher Pixel könnte
als günstige Wärmekamera herhalten, die auch für den Verbau in
Smartphones geeignet ist.

Vom Kondensator zum Transistor

Die Entwicklung basiert auf der Arbeit an einem
Superkondensator zum Speichern von Solarenergie, der 2016 gefertigt
wurde. Dabei hatte das Team ein ionisches Elektrolyt entdeckt, das
Wärmeunterschiede 100 Mal besser in Spannung umwandelt als früher
genutzte. "Nachdem der Kondensator funktioniert hat, haben wir nach
anderen Anwendungen dafür gesucht", sagt Crispin. Seine Kollegen Dan
Zhao und Simone Fabiano konnten im Labor nachweisen, dass es möglich
ist, per Wärmesignal gesteuerte Transistoren zu fertigen.

Brandlösch-Simulation für mehr Sicherheit im Job

Brandlösch-Simulation für mehr Sicherheit im Job
Detailierte Analyse soll für hohen Lerneffekt sorgen
 
Löschtraining: Virtuelle Brände bekämpfen (Foto: FH St. Pölten/ZA Mostviertel)

St. Pölten (pte001/12.08.2011/06:05) – Bei der International Summer School der Fachhochschule St. Pölten http://fhstp.ac.at ist eine umfassende Lösung für das Trainieren von Brandbekämpfung präsentiert worden. Das vom Ingenieurbüro Gersthofer http://ibg-nk.at in Kooperation mit der FH entwickelte Programm ermöglicht die Abbildung diverser Arbeitsumgebungen im virtuellen Raum, die durch die physikalische Berechnung von Feuer und Löschmitteln ergänzt wird. Laut Gerhard Gersthofer, dem Geschäftsführer des Büros, gehen zwei Drittel der betroffenen Firmen nach einem Großbrand in Konkurs, wobei bis zu 80 Prozent jener Brände vorzeitig löschbar gewesen wären.

Gefahrloser Kampf mit dem Feuer

Hauptsächlich Studenten und Vertreter von Unternehmen probierten sich an der Summer School an der Bedienung des präparierten Feuerlöschers im virtuellen Einsatz. "Viele waren überrascht, das das Löschen eines Feuers keine einfache Aufgabe ist", schildert Gersthofer im Gespräch mit pressetext. "So ist es etwa bei der Brandbekämpfung mit CO2 notwendig, genau auf die Distanz zum Feuer zu achten, da das Löschmittel sonst vor dem Brandherd niedergeht oder man darüber schießt."

Hier hakt auch die vorerst unter dem Namen "Virtuelle Feuerlöschanlage" firmierende Simulationseinrichtung ein. Arbeitgeber sind gesetzlich verpflichtet, ihre Mitarbeiter im Umgang mit Feuerlöschern zu schulen. Dafür bietet das Projekt eine Möglichkeit, Schulungen gefahrlos, wetterunabhängig, und ressourcenschonend abzuhalten.

In drei Minuten zum Vollbrand

Dazu wird jeder Löschversuch aufgenommen und kann danach als dreidimensionale Aufnahme im Detail analysiert werden, um einen hohen Lerneffekt zu erzielen. Dies ist wichtig, da oft nicht viel Zeit bleibt, um ein Feuer unter Kontrolle zu bringen. "Ein kleiner Küchenbrand kann innerhalb von drei Minuten zu einem Vollbrand des Raumes werden. Dann ist auch ein Feuerlöscher machtlos", erklärt Gersthofer. Ein großer Teil der Probanden an der Summer School scheiterte im ersten Anlauf bei der Brandbekämpfung.

Um die physikalisch korrekte Abbildung eines Brandszenarios zu gewährleisten, sind zehn verschiedene Rechner in die Umsetzung integriert, darunter ein Hochleistungsgerät für die grafische Wiedergabe. Gegenstände verfügen jeweils über Materialdaten, die die Reaktion mit Feuer und diversen Löschsubstanzen bestimmen. Das Programm, das aktuell ausschließlich diesen Aspekt wiedergibt, wird künftig um die Darstellung von Objektzerstörung erweitert. An der FH ist ein entsprechender Algorithmus in Entwicklung.

Der Einsatzfokus für die Simulation liegt weiter im Firmenbereich, Interessenten aus anderen Bereichen – etwa Schulen oder Feuerwehren – gibt es noch nicht. Auch eine Adaption für den Heimbereich ist nicht vorgesehen, da das benötigte Equipment für Privatanwender nicht leistbar ist.

Detailierte Analyse soll für hohen Lerneffekt sorgen
 
Löschtraining: Virtuelle Brände bekämpfen (Foto: FH St. Pölten/ZA Mostviertel)

St. Pölten (pte001/12.08.2011/06:05) – Bei der International Summer School der Fachhochschule St. Pölten http://fhstp.ac.at ist eine umfassende Lösung für das Trainieren von Brandbekämpfung präsentiert worden. Das vom Ingenieurbüro Gersthofer http://ibg-nk.at in Kooperation mit der FH entwickelte Programm ermöglicht die Abbildung diverser Arbeitsumgebungen im virtuellen Raum, die durch die physikalische Berechnung von Feuer und Löschmitteln ergänzt wird. Laut Gerhard Gersthofer, dem Geschäftsführer des Büros, gehen zwei Drittel der betroffenen Firmen nach einem Großbrand in Konkurs, wobei bis zu 80 Prozent jener Brände vorzeitig löschbar gewesen wären.

Gefahrloser Kampf mit dem Feuer

Hauptsächlich Studenten und Vertreter von Unternehmen probierten sich an der Summer School an der Bedienung des präparierten Feuerlöschers im virtuellen Einsatz. "Viele waren überrascht, das das Löschen eines Feuers keine einfache Aufgabe ist", schildert Gersthofer im Gespräch mit pressetext. "So ist es etwa bei der Brandbekämpfung mit CO2 notwendig, genau auf die Distanz zum Feuer zu achten, da das Löschmittel sonst vor dem Brandherd niedergeht oder man darüber schießt."

Hier hakt auch die vorerst unter dem Namen "Virtuelle Feuerlöschanlage" firmierende Simulationseinrichtung ein. Arbeitgeber sind gesetzlich verpflichtet, ihre Mitarbeiter im Umgang mit Feuerlöschern zu schulen. Dafür bietet das Projekt eine Möglichkeit, Schulungen gefahrlos, wetterunabhängig, und ressourcenschonend abzuhalten.

In drei Minuten zum Vollbrand

Dazu wird jeder Löschversuch aufgenommen und kann danach als dreidimensionale Aufnahme im Detail analysiert werden, um einen hohen Lerneffekt zu erzielen. Dies ist wichtig, da oft nicht viel Zeit bleibt, um ein Feuer unter Kontrolle zu bringen. "Ein kleiner Küchenbrand kann innerhalb von drei Minuten zu einem Vollbrand des Raumes werden. Dann ist auch ein Feuerlöscher machtlos", erklärt Gersthofer. Ein großer Teil der Probanden an der Summer School scheiterte im ersten Anlauf bei der Brandbekämpfung.

Um die physikalisch korrekte Abbildung eines Brandszenarios zu gewährleisten, sind zehn verschiedene Rechner in die Umsetzung integriert, darunter ein Hochleistungsgerät für die grafische Wiedergabe. Gegenstände verfügen jeweils über Materialdaten, die die Reaktion mit Feuer und diversen Löschsubstanzen bestimmen. Das Programm, das aktuell ausschließlich diesen Aspekt wiedergibt, wird künftig um die Darstellung von Objektzerstörung erweitert. An der FH ist ein entsprechender Algorithmus in Entwicklung.

Der Einsatzfokus für die Simulation liegt weiter im Firmenbereich, Interessenten aus anderen Bereichen – etwa Schulen oder Feuerwehren – gibt es noch nicht. Auch eine Adaption für den Heimbereich ist nicht vorgesehen, da das benötigte Equipment für Privatanwender nicht leistbar ist.

Auf dem Weg zum Forschungsreaktor – Fortschritte

Erfolgreiche zweite Experimentrunde mit Wendelstein 7-X
Neue Stellarator-Rekorde erreicht / nächste Umbau-Phase plangemäß begonnen

Die
von Juli bis November an der Fusionsanlage Wendelstein 7-X
im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald gelaufenen
Experimente brachten höhere Werte für die Dichte und den Energieinhalt
des Plasmas sowie lange Entladungsdauern bis zu 100 Sekunden –
Rekordergebnisse für Anlagen vom Typ Stellarator. Inzwischen hat die
nächste Runde des schrittweisen Ausbaus von Wendelstein 7-X begonnen.
Sie soll die Anlage fit machen für höhere Heizleistungen und längere
Entladungen. Wendelstein 7-X, die weltweit größte Fusionsanlage vom Typ
Stellarator, soll die Kraftwerkseignung dieses Bautyps untersuchen.

Im
Verlauf der schrittweisen Aufrüstung von Wendelstein 7-X wurde das
Plasmagefäß seit September letzten Jahres mit einer Innenverkleidung
ausgestattet. Kacheln aus Grafit schützen seither die Gefäßwände. Hinzu
kam der sogenannte Divertor, mit dem sich Reinheit und Dichte des
Plasmas regeln lassen. In zehn breiten Streifen an der Wand
des Plasmagefäßes folgen die Divertor-Kacheln der Kontur des
Plasmarandes. Sie bedecken speziell die Wandbereiche, auf die Teilchen
aus dem Rand des Plasmas gezielt gelenkt werden. Nach drei Monaten des
Experimentierens mit der neuen Ausrüstung begann Ende 2017 die nächste
Ausbau-Runde; unter anderem wurden neue Messgeräte und Heizsysteme
installiert. Ab Juli 2018 wurden die Experimente wieder aufgenommen.

Hatte
der Divertor bereits zuvor seine gute Wirkung gezeigt, so konnten die
Plasmawerte mit der aufgestockten Plasmaheizung und
gereinigten Gefäßwänden jetzt deutlich gesteigert werden. Die neu
installierte Neutralteilchen-Heizung schießt schnelle Wasserstoffatome
in das Plasma hinein, die ihre Energie über Stöße an die Plasmateilchen
abgeben. Das Ergebnis waren hohe Plasmadichten bis zu 2 x
10**20 Teilchen pro Kubikmeter – Werte, wie sie für ein künftiges
Kraftwerk ausreichen. Zugleich erreichten die Ionen und Elektronen des
Wasserstoff-Plasmas die beachtliche Temperatur von 20 Millionen
Grad Celsius.

Stellarator-Rekordwerte konnte Wendelstein 7-X für die im
Plasma gespeicherte Energie erzielen: Mit starker Mikrowellen-Heizung
überstieg der Energieinhalt des Plasmas erstmalig ein Megajoule, ohne
dass die Gefäßwand zu heiß wurde. Bei guten Plasmakenngrößen
gelangen zudem langlebige Plasmen von 100 Sekunden Dauer – ebenfalls
einer der bislang besten Stellarator-Werte.

Diese
erfreulichen Resultate brachten dem Projekt große Aufmerksamkeit auf
den diesjährigen internationalen Konferenzen. Auch
Bundesforschungsministerin Anja Karliczek ließ es sich nicht nehmen, die
Ergebnisse zu kommentieren: „Glückwunsch an das Team des Wendelstein
7-X zu dem neuen Weltrekord. Der Weg ist richtig – so konnten wichtige
Erkenntnisse für den künftigen Einsatz von Fusionskraftwerken gewonnen
werden. Fusionsenergie könnte neben den Erneuerbaren Energien DIE
Energiequelle der Zukunft sein. Die Forscher in Greifswald haben mit
ihrer Arbeit dazu einen wichtigen Schritt getan. Ich wünsche dem Team
viel Erfolg auch bei seinen weiteren Arbeiten.“

Mitte
Oktober liefen die letzten Experimente; inzwischen hat die nächste
Ausbaurunde an Wendelstein 7-X begonnen. Um die Heizenergie weiter
steigern zu können, ohne die Gefäßwand zu überlasten, werden in
den kommenden zwei Jahren die jetzigen Graphitplatten des Divertors
durch wassergekühlte Elemente aus
kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff ersetzt. So ausgerüstet, wird
man sich schrittweise an 30 Minuten andauernde Plasmen heranarbeiten.
Dann lässt sich überprüfen, ob Wendelstein 7-X seine Optimierungsziele
auch im Dauerbetrieb – dem wesentlichen Plus der Stellaratoren
– erfüllen kann.           

Hintergrund: 

Ziel der Fusionsforschung ist es, ein klima- und
umweltfreundliches Kraftwerk zu entwickeln. Ähnlich wie die Sonne soll
es aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnen. Weil
das Fusionsfeuer erst bei Temperaturen über 100 Millionen Grad zündet,
darf der Brennstoff – ein dünnes Wasserstoffplasma – nicht in Kontakt
mit kalten Gefäßwänden kommen. Von Magnetfeldern gehalten, schwebt er
nahezu berührungsfrei im Inneren einer Vakuumkammer.

Den magnetischen
Käfig von Wendelstein 7-X erzeugt ein Ring aus 50 supraleitenden, etwa
3,5 Meter hohen Magnetspulen. Ihre speziellen Formen sind das
Ergebnis ausgefeilter Optimierungsrechnungen. Obwohl Wendelstein 7-X
keine Energie erzeugen wird, soll die Anlage beweisen, dass
Stellaratoren kraftwerkstauglich sind. Mit Wendelstein 7-X soll die
Qualität des Plasmaeinschlusses in einem Stellarator erstmals das Niveau
der konkurrierenden Anlagen vom Typ Tokamak erreichen.

Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP)

Forschern gelingt 3D-Druck aus Mondgestein

Forschern gelingt 3D-Druck aus Mondgestein
Ansatz ermöglicht einfache Fertigung und Reparaturen vor Ort
 
3D-Druckbeispiele: hergestellt aus Mondgestein-Imitat (Foto: wsu.edu)

Pullman (pte023/29.11.2012/12:36) – US-Forscher verfolgen das Ziel, dass zukünftige Mond- oder Marsmissionen einfach landen, etwas vom örtlichen Gestein in einen 3D-Drucker geben und so Bauteile oder Werkzeuge fertigen können. "Das klingt nach Science Fiction, aber jetzt ist das wirklich möglich", sagt Amit Bandyopadhyay, Professor an der School of Mechanical and Materials Engineering an Washington State University http://wsu.edu . Denn seinem Team ist es erstmals gelungen, per 3D-Druck Objekte aus von der NASA bereitgestelltem Material zu fertigen, dessen Zusammensetzung lockerem Oberflächenmaterial des Mondes entspricht.

Eine Frage des Materials

Größere Materialmengen per Raumschiff zu transportieren, verursacht gewaltige Kosten. Um in Zukunft Stützpunkte auf Mond oder Mars zu errichten, ist es daher wünschenswert, für den Bau und Reparaturen auf jenes Material zurückgreifen zu können, dass vor Ort leicht verfügbar ist: lockeres Oberflächengestein, sogenanntes Regolith. Ein Ansatz dafür ist der 3D-Druck aus diesem Gestein, weshalb die NASA 2010 auf Bandyopadhyay zugegangen ist, ob solch ein Druck aus Mondgestein realisierbar ist. Sein Team hat untersucht, ob das Gestein per Laser so zum Schmelzen gebracht werden kann, dass ein sinnvoller 3D-Druck möglich wird. Daraufhin wurden erste Testdrucks gemacht.

"Wir haben mit simuliertem Mondgestein gearbeitet, das die NASA bereitgestellt hat", meint Bandyopadhyay gegenüber pressetext. Die Mischung entspricht realem Regolith, dennoch ist der erfolgreiche Test nur ein erster Schritt. In der Praxis wird es sicher Variationen in der genauen Zusammensetzung von Mondgestein geben, doch ein allgemein hoher Kieselerdeanteil ist von Vorteil. "Es müssen auch andere Faktoren berücksichtigt werden wie die Schwerkraft", sagt zudem der Wissenschaftler. Es wird also noch viel Forschungsarbeit nötig sein.

Vielversprechender Ansatz

Die ersten Experimente sind vielversprechend verlaufen, wie das Team im Rapid Prototyping Journal genauer ausführt. Zwar waren die Forscher anfangs unsicher, ob das Mondmaterial sinnvoll zum Schmelzen gebracht werden könne, doch hat es sich insgesamt sehr ähnlich der zur Glasherstellung genutzten Kieselerde verhalten. Also hat das Team einige einfache Formen gedruckt und an die NASA geschickt. "Das sieht nicht toll aus, aber man kann daraus etwas herstellen", so Bandyopadhyay.

Noch gibt es zwar keine konkreten Anwendungspläne und es dürften wohl Jahre vergehen, ehe die NASA bei realen Missionen Regolith für den 3D-Druck nutzt. Dabei könnte Mondgestein auch mit irdischen Zusätzen vermengt werden, um beispielsweise festere Bauteile zu erhalten. Zudem hat für den 3D-Druck geschmolzenes Regolith Potenzial als Reperaturmethode. "Diese Materialien könnten auch als Kleber genutzt werden, um gebrochene Teile zusammenzufügen", erklärt der Professor gegenüber pressetext. Auch auf diesem Gebiet hat das Team bereits experimentiert.

Nanoporöses Nickel speichert Wasserstoff – Mit einer Stellungnahme von Jean Pütz

Nanoporöses Nickel speichert Wasserstoff

Persönliche Bemerkung:
Die technisch-wissenschaftliche Relevanz dieses Artikels kann ich nicht beurteilen. Die Quelle stammt aus Russland, aber ich meine, dass die Wissenschaft keine Grenzen haben sollte, insbesondere keine ideologischen. Schade dass sich die Nationalismen durch grassierenden Populismus und die Ausrufung des postfaktischen Zeitalters durch Trump und Konsorten immer mehr ausbreitet. Die Verfasser von Fake News schämen sich dafür nicht einmal mehr und leider finden sie in den neuen Medien genügend Plattformen.

pte20190124001 Forschung/Technologie, Produkte/Innovationen
Nanoporöses Nickel speichert Wasserstoff
Forscher der russischen Far Eastern Federal University produzieren vielversprechende Materialien

(pte001/24.01.2019/06:00) – Nickel könnte als Speicher für Gase dienen, allerdings nicht in fester Form. Forscher der Far Eastern Federal University (FEFU)http://dvfu.ru/en haben dem Material eine riesige innere Oberfläche verpasst. Die russische Nickel-Variante ist durchlöchert wie ein Schweizer Käse. „Die Poren haben einen Durchmesser von vier bis fünf Nanometern“, sagt Forschungsleiter Alexander Samardak. Das sei der Grund dafür, dass die innere, nutzbare Oberfläche 400 Mal größer sei als bei einem massiven Stück Nickel.
Nanoporen als Schlüssel
„Diese einzigartigen Eigenschaften ermöglichen zahlreiche Anwendungen“, so Samardak. Es sei als Filter geeignet, zur Adsorption von ultrafeinen magnetischen Partikeln und als Speicher für Gase wie Wasserstoff, der Brennstoffzellen zur Erzeugung von Strom und Wärme versorgt. „In Zukunft könnte das Material auch bei der Herstellung von Batterien, in der Nanoelektronik und in der Fahrzeugindustrie genutzt werden.“
Die hochporösen Nickelfilme werden hergestellt, indem winzige Partikel durch ein elektrisches Feld beschleunigt werden und in ein Tensid eintauchen. Hier bilden sich sogenannte Mizellen, das sind Atomklümpchen, die Poren freilassen. Nach Beendigung des Prozesses wird das Tensid entfernt. Übrig bleibt nanoporöses Nickel. Die Größe der Poren und ihre Anzahl hängt von der Konzentration des Tensids ab. Die Nickelatome bilde Nanotubes, die besser bekannt sind als spezielle Anordnungen von Kohlenstoffatomen.
Federn aus Eisen und Kobalt
An der FEFU gibt es eine Arbeitsgruppe „Werkstoffe“, in der junge Physiker, Chemiker, Biologen und Materialwissenschaftler zusammenarbeiten. Sie haben bereits vor der Entwicklung des nanoporösen Nickels erfolgreich neue Materialien geschaffen. Darunter sind nanogroße Federn aus Eisen und Kobalt. Wegen der Kombination aus Elastizität und Magnetisierbarkeit können diese Bauteile in Nanorobotern, neuartigen Datenspeichern, Transportmitteln für Medikamente und für andere Aufgaben genutzt werden, unterstreichen die FEFU-Forscher.

Schule im digitalen Zeitalter – Mit einer persönlichen Stellungnahme von Jean Pütz

Mein persönlicher Kommentar zum Bund-Länderabkommen ‚digitale Bildung und Finanzierung‘

Immer
mehr habe ich den Verdacht – so erfreulich diese Entscheidung für die
Schulen sein kann – dass da mit Verzögerung eine Sau durchs Dorf
getrieben wird, die bald geschlachtet werden muss. Wenn diese Maßnahmen
nicht mit einer umfassenden didaktischen Konzeption begleitet werden,
das heißt, digitalte Hilfsmittel auf ihre Effizienz für Lernenergebnisse
der Schüler empirisch untersucht werden, dann kann das in der
Katastrophe enden. Als ehemaliger Oberstudienrat, der sich sehr mit
empirischer und pädagogischer Soziologie beschäftigt hat, habe ich
ernsthafte Bedenken. Ganz besonders hat mich schockiert, dass jetzt
schon an dem Geld herumgemmäkelt wird, weil es nicht ausreicht, z. B.
den Lehrern eine zusätzliche Ausbildung zu bieten. Verdammt noch einmal –
kann man die Lehrer nicht dazu verpflichten, sich privat damit zu
beschäftigen – was sie ja schon tun, wenn sie nicht vom anderen Planeten
stammen. Aber da spielt einmal wieder die Hochnäsigkeit der meisten
Philologen eine Rolle, die stolz darauf sind, von Naturwissenschaft,
Technik und Computer keine Ahnung zu haben. Leider gibt es davon in der
Lehrerschaft viel zu viele Exemplare, was letztlich dazu führt, dass
viel zu viele Schüler die MINT-Fächer innerlich ablehnen. Da spreche ich
aus Erfahrung und wurde teilweise sogar während meines Schuldienstes
von solchen Geistern gemoppt.

Meine
Schüler allerdings haben davon provitiert, dass ich ihnen den extremen
Nutzen von Mathematik und Naturwissenschaft, insbesondere auch mit
Experimenten, immer wieder plausibel gemacht habe. Offenbar kennt die
moderne Pädagogik immer weniger die Bedeutung der Motivation, eigentlich
das A und O des Lernerfolgs.

Viele Grüße   Jean Pütz


Bund und Länder einigDer Weg für den Digitalpakt ist frei

Stand: 20.02.2019 20:47 Uhr

Die Digitalisierung deutscher Schulen kann
kommen: Der Vermittlungsausschuss von Bundesrat und Bundestag einigte
sich auf Formulierungen für eine Grundgesetzänderung, die
Milliardenhilfen für die Länder ermöglicht.

Schüler und Lehrer an Deutschlands 40 000 Schulen
können auf neuere Computer, besseres Internet und digitale Lehrmethoden
hoffen. Bund und Länder haben sich auf die dafür nötige
Grundgesetzänderung verständigt, wie Vertreter des
Vermittlungsausschusses in Berlin mitteilten. Damit ist der Weg frei für
entsprechende Milliardenhilfen des Bundes für die Länder. "Wir haben es
geschafft", erklärte Bundesbildungsministerin Anja Karliczek.

Alle Mitglieder des Ausschusses außer die
Vertreter der AfD stimmten nach Informationen der Deutschen
Presse-Agentur dafür. Die AfD lehnt die Änderung aus grundsätzlichen
Erwägungen ab, weil sie will, dass Bildung reine Ländersache bleibt.

Bei dem Kompromiss geht es unter anderem darum,
wie der Bund die Verwendung seiner Milliardenhilfen durch die Länder
künftig kontrollieren darf. Mit dem Geld soll auch der soziale
Wohnungsbau angekurbelt werden. Pendler sollen außerdem von mehr
Bundesmitteln in den Ausbau des regionalen Schienenverkehrs profitieren.
An den Schulen ist unter anderem die Ausstattung mit WLAN, digitalen
Lerninhalten und Computern vorgesehen.

Kompromisse in zentralen Streitfragen

Der Bund kann dem Kompromiss zufolge Finanzhilfen
auch für Personal in den Schulen zur Verfügung stellen, wenn es um
besondere, befristete Ausgaben geht – etwa den Einsatz von
Systemadministratoren. Wie die Geräte nach der digitalen Aufrüstung
langfristig gewartet werden, war einer der zentralen Kritikpunkte an dem
Vorhaben.

Außerdem rückt der Bund von seiner früheren
Forderung ab, bei Bundeszuschüssen den Ländern ergänzende Zahlungen in
gleicher Höhe vorzuschreiben. Stattdessen soll die Finanzierungsquote
zwischen Bund und Ländern für jedes Projekt individuell festgelegt
werden.

Schließlich sieht die geplante
Verfassungsänderung vor, dass für Investitionen in die
Bildungsinfrastruktur schwächere Kontrollrechte des Bundes als in
anderen Bereichen gelten. Der Bundesrat hatte im Dezember den
Vermittlungsausschuss angerufen. Die Länder hatten befürchtet, dass die
vom Bundestag Ende November beschlossene Grundgesetzänderung dem Bund
einen zu starken Einfluss auf die Bildungspolitik ermöglicht.

Erleichterung allenthalben

Mecklenburg-Vorpommerns Ministerpräsidentin
Manuela Schwesig sagte nach der nur 21 Minuten dauernden Sitzung des
Vermittlungsausschusses, mit der Einigung sei es möglich, dass der Bund
nicht nur stärker in die Bildung, sondern auch stärker in den sozialen
Wohnungsbau investiert. Schwesigs Kollege aus Baden-Württemberg, der
Grüne Winfried Kretschmann, der sich lange am heftigsten gegen Eingriffe
des Bundes beim Länderthema Bildung gesträubt hatte, betonte:
"Kompromisse sind in einer Demokratie unerlässlich." Obwohl es ihm
schwer gefallen sei, habe er zugestimmt, unter anderem, weil der Bund
keine Kontrolleure in Schulen und Bildungsbehörden schicken werde, die
die Verwendung der Mittel prüfen.

Grünen-Parlamentsgeschäftsführerin Britta Haßelmann sagte, mit der
Einigung sei ein "Schritt gemacht auf einen modernen
Bildungsföderalismus hin". Nun sei der Weg frei für dringend notwendige
Investitionen, auf die Eltern, Lehrer und Schüler warteten. FDP-Chef
Christian Lindner sprach von einem "guten und besonderen Tag" nicht nur
für die Bildung, sondern auch für die politische Kultur in Deutschland.
Es sei deutlich geworden, dass "in politisch unruhigen Zeiten die
verantwortungsbewussten Parteien zusammenarbeiten". Thüringens
Ministerpräsident Bodo Ramelow (Linke) sagte, die "überragende Mehrheit"
im Vermittlungsausschuss zeige, dass Deutschland in der Lage sei,
Probleme zu lösen. Die 16 Bundesländer hätten erneut zusammengestanden.

Naturfasern: Vielseitig, gut verfügbar und preiswert

01.09.2006: Pressemitteilung des DNV zur Composites 2006

Während ab den 50er Jahren die Verwendung synthetischer Fasern als
Ausgangsmaterial für technische, Bekleidungs- und Heimtextilien boomte,
zeichnet sich seit etwa zehn Jahren ein deutlicher Wandel ab. Vor allem
Hersteller technischer Produkte zeigen dabei wachsendes Interesse an
Pflanzenfasern, die in Anwendungen Mineral- und Synthetikfasern
ersetzen können. Dazu zählen neben Jute, Kenaf und Sisal die aus
einheimischem Flachs und Hanf gewonnen Bastfasern. Weitere Gründe, sich
für die innovativen Fasern zu entscheiden sind:

· Technische Vorteile:  Pflanzenfasern sind leichter und eröffnen Einsatzmöglichkeiten bis in den High-Tech-Bereich

· Preisvorteile: Unter hohem Energieaufwand hergestellte Kunstfasern
sind wegen ständig steigende Öl- und Energiepreise kostenintensiv.
Naturfasern wie z.B. die Bastfasern sind wegen ihrer pflanzlichen
Synthese auch langfristig preiswert

· Entsorgungsvorteile:  problemlose Verbrennung, geschlossene CO2-Bilanz

Insgesamt zeichnen sich Pflanzenfasern durch Eigenschaften aus, die sie
zu einem interessanten Werkstoff machen. Dies gilt vor allem, aber
nicht nur, für den Non-Woven-Bereich. Die Automobilindustrie beweist,
dass auf Naturfaserbasis hergestellte Bauteile längst nicht mehr nur in
Nischenanwendungen oder in Bereichen mit geringem Anforderungsprofil
zum Einsatz kommen. Bereits heute setzen viele Hersteller auf
naturfaserverstärkte Bauteile im Innen- und Außenbereich.

Im Deutschen Naturfaserverband (DNV) haben sich Fasererzeuger,
Vlies-Hersteller, Verarbeitungsunternehmen, Ingenieurbüros,
Forschungsinstitute und Hochschulen zusammengeschlossen, um gemeinsam

· neue, leistungsfähigere und kostengünstigere Ernteverfahren zu entwickeln,
· die Leistungsfähigkeit des Aufschlusses zu steigern und die Faserqualität ständig zu verbessern,
· neue Einsatzfelder (z.B. im Fahrzeug-Außenbereich) zu erschließen,
· für den technischen Einsatzbereich relevante Eigenschaften kontinuierlich zu analysieren und Qualitätskriterien festzulegen.

Der Deutsche Naturfaserverband informiert das Fachpublikum der
Leitmesse COMPOSITES über das Leistungsspektrum von Pflanzenfasern und
steht den Messegästen als kompetenter Ansprechpartner zur Verfügung.

Der 1997 gegründete Deutsche Naturfaserverband e.V. mit Sitz im
sächsischen Waldenburg befaßt sich mit allen Themenstellungen zu in
Deutschland angebauten Faserpflanzen. Mitglieder des DNV sind von
landwirtschaftlichen Betrieben, Erstaufbereitern über
agrarwissenschaftliche Versuchs- und Lehranstalten, Forschungsinstitute
und Ingenieurbüros bis hin zu diversen verarbeitenden
Industriebetrieben alle an nachwachsenden Faserrohstoffen
interessierten Betriebe und Einrichtungen.
Zweck des Verbandes ist die Vertretung der Interessen seiner Mitglieder
und die Beratung in allen Angelegenheiten, die den Anbau, die
Verarbeitung und den Absatz von Faserpflanzen betreffen. Zur
Verwirklichung seiner Ziele fördert der DNV Arbeiten zur
wissenschaftlichen Forschung über Faserpflanzen und die zeitnahe
Veröffentlichung dieser Arbeiten. Bei Beratungen agrarpolitischer
Gremien in Bonn, Berlin und Brüssel setzt sich der Deutsche
Naturfaserverband konsequent für die Belange der Naturfaserwirtschaft
in Deutschland ein.

Mit Tagungen und Veranstaltungen über den Anbau, die Verwertung und
Nutzung heimischer pflanzlicher Fasern wird die Thematik interessierten
Kreisen und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Dazu befaßt sich der
Verband unter anderem mit den folgenden Aufgaben:
· Entwicklung von Gesprächsplattformen als Basis für regionale
Anbauinitiativen mit Aufbereitern, Verarbeitern und 
Faserabnehmern,
· Beratung und Erfahrungsaustausch vom Anbau bis zur Vermarktung, · Erstellung nationaler Absatzförderprogramme,
· Erarbeitung und Erschließung weiterer Absatzbereiche für Haupt- und Nebenprodukte von Faserpflanzen,
· Bearbeitung aktueller Themen vom Anbau über das Marketing bis zur Züchtung in verschieden Arbeitskreisen.

Deutscher Naturfaserverband e.V.
Sitz Waldenburg/Sachsen

www.naturfaserverband.de