Jahr: 2016

Spitzenforschung aus Sachsen: Wissenschaftler der TU Dresden gründen Forschungszentrum für Kohlenstofffasern

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Im hochinnovativen Bereich der Kohlenstofffasern – als Voraussetzung für viele Anwendungen im modernen Leichtbau – bündeln Wissenschaftler der TU Dresden ihre Kompetenzen in einem neuen Forschungszentrum „Research Center Carbon Fibers Saxony (RCCF)”. Ziel ist eine gemeinsame Forschungsinitiative im Bereich maßgeschneiderter Kohlenstofffasern für zukunftsweisende Funktions- und Strukturwerkstoffe. Die offizielle Gründung findet am 18. April 2016 am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden statt.

Das RCCF bündelt die an der TU Dresden vorhandenen Kompetenzen im Hochtechnologiefeld Faserverbund-Leichtbau und baut die Vorrangstellung des Leichtbaustandortes Dresden mit der Konzentration auf die zukünftig marktbeherrschende Technologie maßgeschneiderter Composites mit polymerer, keramischer und metallischer Matrix weiter aus. Dazu verbinden sich das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) in einem Center, in dem künftig durchgängige Entwicklungsketten vom Faserrohstoff bis zum fertigen Bauteil erforscht werden. Weiterlesen

Hannover Messe: Flockige Nanopartikel schützen verlässlich vor Rost

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Für Architektur, Brücken- und Schiffsbau werden große Mengen Stahl verbaut. Solche Konstruktionen sollen langlebig sein. Sie dürfen auch im Laufe vieler Jahre nicht an Festigkeit und Sicherheit verlieren. Dafür müssen verwendete Stahlplatten und –träger dauerhaft und großflächig vor dem Verrosten geschützt werden. Vor allem Luftsauerstoff und Wasserdampf sowie Salze greifen den Stahl an. Um das Eindringen der rostfördernden Stoffe zu verhindern, werden heute verschiedene Techniken genutzt. Eine gängige Methode ist der Rostschutz mit Zinkphosphat-Beschichtungen. Nun haben Forscher des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien spezielle Zinkphosphat-Nanopartikel entwickelt. Im Gegensatz zu herkömmlichen, kugelförmigen Zinkphosphat-Nanopartikeln, sind die neuen Nanopartikel flockig. Sie sind zehnmal so lang wie dick. Diese Vorzugsrichtung verlangsamt das Vordringen der Gasmoleküle zum Metall. Weiterlesen

Hannover Messe: Neue Hybrid-Tinten ermöglichen gedruckte, flexible Elektronik ohne Sintern

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Quelle: INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH

Quelle: INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH

Forscher am INM haben die Vorteile von organischen und anorganischen elektronischen Materialien in neuen Hybrid-Tinten vereinigt. Damit lassen sich Schaltkreise direkt aus dem Füller auf Papier auftragen.

Die Elektronik von morgen ist gedruckt. Biegsame Schaltkreise auf Folien oder Papier können günstig durch Druckverfahren hergestellt werden und erlauben futuristische Designs mit gekrümmten Leucht- oder Eingabeelementen. Das erfordert druckbare elektronische Materialien, die während der Verarbeitung keinen Schaden nehmen und deren Leitfähigkeit trotz gebogener Oberflächen während des Einsatzes hoch bleibt. Weiterlesen

Hannover Messe: Leuchtende Nanopartikel für Fälschungssicherheit bei hohen Temperaturen

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Forscher des INM haben Leuchtpartikel entwickelt, die als Plagiatschutz bei hohen Temperaturen eingesetzt werden können. Mit UV-Licht oder Röntgenstrahlung angeregt leuchten die farblosen Nanopartikel Orange-Rot.

Die kleinen UV-Lampen an den Kassen der Supermärkte kennt jeder: Mit ihnen wird überprüft, ob die „großen Scheine“ echt sind. Dann leuchten bunte Schnipsel im Geldschein auf. Die Leuchtpartikel dazu bestehen aus organischen Verbindungen. Für hohe Temperaturen sind sie nicht geeignet, da sich die Leuchtpartikel dann zersetzen. Bei Gegenständen, die fälschungssicher gemacht werden sollen und hohen Temperaturen ausgesetzt sind, kann man sie deshalb nicht verwenden. Nun haben Forscher des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien Leuchtpartikel entwickelt, die auch hohen Temperaturen standhalten. Mit UV-Licht oder Röntgenstrahlung angeregt leuchten sie Orange-Rot. Weiterlesen

Radar mit Rundumblick

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© Foto Fraunhofer IAF Der komplette Radarscanner: Im unteren silbernen Bereich befindet sich das Radarmodul, oben ist der Spiegel befestigt.

© Foto Fraunhofer IAF
Der komplette Radarscanner: Im unteren silbernen Bereich befindet sich das Radarmodul, oben ist der Spiegel befestigt.

Der Einsatz von Robotern in der Industrie ist nicht mehr wegzudenken. Sicherheits-Laserscanner sichern meist die Gefahrenbereiche ab und schützen Menschen vor Kollisionen. Doch den optischen Sensoren sind Grenzen gesetzt, etwa wenn Kunststoffplatten, Staub oder Rauch die Sicht behindern. Ein neuer Hochfrequenz-Radarscanner von Fraunhofer-Forschern durchdringt diese Hindernisse. Der Clou: Er erfasst die Umgebung im 360-Grad-Radius. Somit zeichnet sich das System für Sicherheitsanwendungen in der Mensch-Maschine-Kollaboration aus. Weiterlesen

PURCELL – ein nachhaltiger Verbundwerkstoff aus reiner Cellulose

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PURCELL-Verbundplatte (Querschnitt), aufgebaut aus 4 Gewebelagen © ITCF Denkendorf

PURCELL-Verbundplatte (Querschnitt), aufgebaut aus 4 Gewebelagen
© ITCF Denkendorf

Ein Biopolymer soll etablierte GFK-Bauteile ersetzen

Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) werden zu beträchtlichen Mengen in vielen Konstruktionen und Bauteilen verwendet. Doch obwohl mittlerweile jährlich ca. 250.000t GFK end-of-life-Abfälle anfallen, wurde bisher keine brauchbare Lösung gefunden, die ein echtes Recycling von GFK ermöglicht. Das einzige technisch umsetzbare Konzept ist z. Zt. eine thermische Verwertung und das Verwenden des bei der Pyrolyse verbleibenden Glasfaserabfalles als Zementadditiv. Von einem Recycling im eigentlichen Sinne kann hier
definitiv nicht gesprochen werden.
Die Dringlichkeit des Recyclingproblems wird durch die gesetzlichen Vorgaben forciert, die die Hersteller zur Rücknahme Ihrer Produkte verpflichten. Weiterlesen

Organische Photovoltaik

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Dr. Diana Freudendahl, Stefan Reschke, Dr. Ramona Langner, Jürgen Kohlhoff

Innovative Lösungen zur Verwirklichung der Energiewende sind fortwährend gefragt, wobei insbesondere mit der Photovoltaik bereits 5,3% des Nettostromverbrauchs in Deutschland gedeckt werden (Stand 2012). Damit gilt sie als äußerst zukunftsträchtige Technologie. Silizium- und andere Halbleiter-basierte Solarzellen zeigen mittlerweile sehr gute Wirkungsgrade (um die 20%) und sind bereits seit Jahren im Massenmarkt vertreten. Parallel dazu werden aktuell zudem enorme Fortschritte bei der Entwicklung organischer Photovoltaik (OPV) erzielt, einer Dünnschichttechnologie der 2. Generation. Dabei werden kleine organische Moleküle oder Polymere, die Halbleitereigenschaften aufweisen, für die Energiegewinnung genutzt. Die sehr leichten und flexiblen OPV-Zellen können mit einem vergleichsweise geringen Energieaufwand gefertigt werden, wobei die für die Herstellung benötigen Produktionsanlagen in der Regel keine aufwändige Infrastruktur benötigen. Weiterlesen

Stoßdämpfend wie eine Pomelo, hart und stichfest wie Macadamia-Nüsse

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Die Schalen der Früchte inspirieren zur Entwicklung neuer Materialien

Das Material, auf das die Werkstoffwissenschaftler Claudia Fleck und Paul Schüler immer wieder Druck ausüben, gibt diesem nach und nimmt dabei effizient die übertragene Energie auf. Es ist aus einer Aluminiumlegierung, extrem leicht und weist eine offenporige Schaumstruktur auf. Dieser sogenannte bio-inspirierte Metallschaum ist der Schale der Zitrusfrucht Pomelo nachempfunden und das Ergebnis eines gemeinsamen Forschungsprojektes der TU Berlin, RWTH Aachen und der Universität Freiburg. Pomelos, diese größten und schwersten Zitrusfrüchte der Welt, überstehen einen Sturz aus zehn Metern Höhe auf einen harten Betonboden und absorbieren beim Aufprall bis über 90 Prozent der kinetischen Energie. Ihre zwei bis drei Zentimeter dicke, extrem stoßdämpfende Schale sorgt für dieses Wunder. Wie aber ist dieses Wunder möglich? Weiterlesen

Vom Smartphone bis zur High-Tech-Fabrik: Bösartige Programme können sich nicht mehr verstecken

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Das „Internet der Dinge“ ist in Gefahr und zwar so sehr, dass es selbst Geheimdienste und Sicherheitsbehörden um den Schlaf bringt. Ein neuer Ansatz von Saarbrücker Informatikern hilft dabei, eingebettete Systeme, mobile Endgeräte und selbst Server vor bekannten wie noch unbekannten Angriffen zu schützen. Es wird verhindert, dass Programme ihr einmal festgestelltes Verhalten ändern. Das vollautomatische Verfahren, das keine Änderung bestehender Programme erfordert, präsentieren die Forscher des Kompetenzzentrums für IT-Sicherheit (CISPA) an der Universität des Saarlandes erstmals vom 14. bis 18. März auf der Computermesse Cebit in Hannover (Halle 6, Stand D 28). Weiterlesen

Saarbrücker Informatiker können Gesichter aus Videoaufnahmen realistisch rekonstruieren

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Die Filmindustrie baut heute nicht mehr allein auf die Kunst der Schauspieler: Bei neuen Kinofilmen lässt sie deren Gesichter oft nach dem Dreh noch am Rechner bearbeiten. Spezialisten für Computeranimation benötigen dafür dreidimensionale Gesichtsmodelle (face rigs), die sie bislang über aufwändige Messverfahren erstellen und von Hand in die Filmszenen einbauen. Wie es einfacher und viel schneller geht, zeigen jetzt Forscher vom Max-Planck-Institut für Informatik und dem Multimedia-Konzern Technicolor. Ihnen reicht ein Standard-Video und einige Rechenpower, um äußerst detailreiche Gesichtsmodelle zu erzeugen. Die Informatiker haben dafür neue Methoden entwickelt, mit denen sie Oberflächen aus Videos rekonstruieren und am Computer verändern können.

Die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Informatik und der Universität des Saarlandes werden die neue Technik auf der Computermesse Cebit in Hannover vom 14. bis 18. März vorstellen (Halle 6, Stand D 28). Weiterlesen