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Energie aus Licht als quantenmechanischer Vorgang

Dienstag, den 14. Mai 2013 um 13:01 Uhr

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Solaranlage: Forscher tüfteln an Effizienz. Nach einer neuen Entdeckung von Forschern erweist sich die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom weniger als ein Problem der klassischen Physik als vielmehr der Quantenmechanik. (Foto: pixelio.de, SCHAU.MEDIA) Mitarbeiter des zum Nationalen Forschungsrat CNR gehörenden Istituto Nanoscienze und des Istituto di Fotonica e Nanotecnologie haben eine wichtige Entdeckung auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien gemacht. Danach erweist sich die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom weniger als ein Problem der klassischen Physik als vielmehr der Quantenmechanik.

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Lichtleitung: Metaoberfläche vor dem Durchbruch

Dienstag, den 26. März 2013 um 10:13 Uhr

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Metaoberlfächen könnten auf ein breites Spektrum von Anwendungen zugeschnitten werden. Denkbar sind beispielsweise »Hyperlinsen«, die optische Mikroskope zehn Mal leistungsfähiger machen ebenso wie neuartige Lichtgewinnungs-Systeme, durch die Solarzellen deutlich effizienter werden. (Foto: purdue.edu) Metaoberflächen aus künstlichen Metamaterialien mit unnatürlichen Lichtleitungs-Eigenschaften sind seit einiger Zeit ein heißes Thema in der Forschung. Nun stehen sie vor dem wirklichen Durchbruch, so US-Forscher im Magazin Science. „Ich denke, wir wissen jetzt genug, um wirklich Prototypen für manche Anwendungen zu entwickeln", so Alexander Kildishev, Elektro- und Computertechniker an der Purdue University. Da Metaoberflächen sehr präzise Kontrolle über Licht ermöglichen, haben sie Potenzial in diversen Bereichen von Solarzellen über Computer und Telekommunikation bis hin zu besseren Mikroskopen.

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Drucken ist das Produzieren von morgen

Dienstag, den 19. März 2013 um 09:02 Uhr

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Ein beheizbarer Metallkopf, der auf Schienen in allen drei Dimensionen steuerbar ist, schmilzt bei 230°C einen drei Millimeter dicken Kunststoff-Faden. Auf diese Weise trägt der 3D-Drucker das flüssige Material Schicht für Schicht zum gewünschten Objekt auf. (Quelle: Christoph Kaminski) Bauteile am Computer gestalten und selbst ausdrucken – das ist dank 3D-Druckern heute schon Realität. Während Privatpersonen in sogenannten FabLabs solche Geräte ausprobieren oder sich zu Hause gleich selbst eines hinstellen können, entstehen auch neue Geschäftsmodelle für Unternehmen. Eine amerikanische Firma arbeitet gar an einer Technologie, mit der künftig Fleisch zum Verzehr ausgedruckt werden soll.

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Der interaktive Video-Fußboden

Donnerstag, den 14. Februar 2013 um 14:57 Uhr

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Kernstück des GravitySpace-Prototyps ist ein acht Quadratmeter großes Bodenstück, das aus 6,4 Zentimeter dickem Glas mit einer gummiartigen, berührungsempfindlichen Beschichtung besteht und über eine entsprechend ausgehöhlte Vertiefung in einen Standard-Fußboden eingesetzt werden kann. Foto: Hasso Plattner Institut Die Integration hochmoderner Computertechnologie in die häusliche Umgebung der User ist für die Forschung genauso spannend wie herausfordernd. Dass auch in Deutschland mit Hochdruck an dem »Eigenheim 2.0« gearbeitet wird, zeigt ein aktuelles Projekt am Hasso Plattner Institut (HPI) in Potsdam. Dort haben Wissenschaftler einen Prototyp eines interaktiven Video-Fußbodens namens »GravitySpace« entwickelt, der über verschiedene Sensoren das Gewicht und die Bewegung von Usern erfassen kann und diese auf Basis der gesammelten Daten gewissermaßen virtuell spiegelt. Auf diese Weise sollen sich künftig vernetzte Anwendungen und Geräte im eigenen Haushalt wesentlich einfach steuern lassen.

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Bessere Solarzellen durch spezielle Sauerstoff-Verbindungen

Donnerstag, den 14. Februar 2013 um 09:45 Uhr

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Konkret ist der neue Ansatz, einzelne Atomlagen aus unterschiedlichen Sauerstoff-Verbindungen übereinander zu schichten. Dabei kommen nicht wie in Solarzellen üblich Halbleiter zum Einsatz, sondern Oxide, die eigentlich Isolatoren sind. Foto: TU Wien Ein internationales Forscherteam hat einen völlig neuen Ansatz für hocheffiziente Solarzellen vorgeschlagen. Sie setzen auf sogenannte geschichtete Sauerstoff-Heterostrukturen, um eine neue Klasse ultradünner Zellen zu bauen. „Es ist ein ganz anderes Konzept als bei traditionellen Solarzellen", meint Karsten Held, Professor am Institut für Festkörperphysik der TU Wien. Vorteilhafte Materialeigenschaften beispielsweise für den Abtransport frei gewordener Ladungsträger sollen eine besonders hohe Effizienz ermöglichen.

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