Effiziente Gastrennung dank poröser Flüssigkeiten

Poröse Flüssigkeiten als Membran: Mit diesem Verfahren könnten sich in der Kunststoffindustrie enorme Mengen Energie und damit CO2 einsparen lassen

Poröse Flüssigkeiten als Membran: Mit diesem Verfahren könnten sich in der Kunststoffindustrie enorme Mengen Energie und damit CO2 einsparen lassen. (Foto: Alexander Knebel, KIT)

Neues Material eröffnet die Möglichkeit, beim Abtrennen von Rohstoffen für die Kunststoffindustrie bis zu 80 Prozent Energie einzusparen

Ein Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat gemeinsam mit Partnern „poröse Flüssigkeiten“ entwickelt: In einem Lösemittel schweben – fein verteilt – Nanoteilchen, die Gasmoleküle verschiedener Größen voneinander trennen. Denn die Teilchen besitzen leere Poren, durch deren Öffnungen nur Moleküle einer bestimmten Größe eindringen können. Die porösen Flüssigkeiten lassen sich direkt einsetzen oder zu Membranen verarbeiten, die Propen als Ausgangsstoff für den weit verbreiteten Kunststoff Polypropylen effizient aus Gasgemischen trennen. Die bislang übliche energieaufwendige Destillation könnte somit ersetzt werden. Weiterlesen

Autonomer Roboter spielt mit NanoLEGO

Rastertunnelmikroskop der Forschungsgruppe um Dr. Christian Wagner (PGI-3) am Forschungszentrum Jülich

Rastertunnelmikroskop der Forschungsgruppe um Dr. Christian Wagner (PGI-3) am Forschungszentrum Jülich
Copyright: Forschungszentrum Jülich / Christian Wagner

Moleküle sind die Bausteine des Alltags. Die meisten Materialien setzen sich aus ihnen zusammen, vergleichbar mit einem Legomodell, das aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Steinen besteht. Doch während man beim Lego einzelne Steine ganz einfach versetzen oder wegnehmen kann, ist das in der Nanowelt nicht so ohne weiteres möglich. Atome und Moleküle verhalten sich völlig anders als makroskopische Gegenstände und jeder Baustein braucht seine eigene „Bedienungsanleitung“. Jülicher und Berliner Wissenschaftler haben jetzt eine künstliche Intelligenz entwickelt, die selbstständig lernt, wie sie einzelne Moleküle mittels eines Rastertunnelmikroskops greifen und bewegen kann. Die Methode ist nicht nur die für die Forschung, sondern auch für neuartige Fertigungstechnologien wie den molekularen 3D-Druck relevant. Weiterlesen

Mikrolandschaften nach Plan für perfektes Schleifen

Mikroskopaufnahme: Beispiel einer mikrostrukturierten Schleifoberfläche

© Copyright: Shiqi Fang/Arbeitsgruppe Professor Dirk Bähre
Mikroskopaufnahme: Beispiel einer mikrostrukturierten Schleifoberfläche

Pyramiden und Würfel in Reih und Glied oder strahlenförmig angeordnete Noppen: Kleinste Strukturen in Haaresbreite machen neuartige Schleifwerkzeuge aus hartem Metall sehr präzise. Der Fertigungstechniker Professor Dirk Bähre und sein Team formen mit dem Laser speziell strukturierte Schleifoberflächen im Mikrometermaßstab. Die Spezial-Schleifwerkzeuge lassen sich mit elektrochemischem Abtragen auf Maß und in großer Zahl günstig herstellen. Die DFG fördert diese Forschung. Weiterlesen

Von der Natur abgeguckt: Einzellige Algen verwandeln sich in neuartige Nanomaterialien

Mineralisierte Calcit-Schalen einzelliger Algen (Skalierung: 5 μm); Detailansicht: nano-poröse Struktur der Algenzellwand (1 μm)

Mineralisierte Calcit-Schalen einzelliger Algen (Skalierung: 5 μm); Detailansicht: nano-poröse Struktur der Algenzellwand (1 μm)
© Anne Jantschke

DinoLight-Projekt soll Grundlagen für die Massenproduktion nanostrukturierter Perowskite legen

In den letzten Jahren sind Metallhalogenid-Perowskite als vielversprechende Materialien für eine neue Generation technologischer Anwendungen entdeckt worden. Das Potenzial wurde bereits in verschiedenen Bereichen der Optoelektronik, wie zum Beispiel der Photovoltaik, der Lasertechnik und der Photo-Elektrolyse sowie für Energiespeicherung und Katalyse eingesetzt. Diese Anwendungen erfordern eine präzise Kontrolle der Größe, Form, Zusammensetzung und kristallographischen Eigenschaften des Materials. Weiterlesen

Bauteile per App erkennen

© Fraunhofer IPK Benutzeroberfläche der App.

© Fraunhofer IPK
Benutzeroberfläche der App.

In der Bildverarbeitung werden Methoden der KI seit langem erfolgreich eingesetzt. Neuronale Netze erkennen Objekte des alltäglichen Lebens mit einer höheren Genauigkeit wieder als der Mensch. Forscherteams des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK nutzen diese Fähigkeiten und passen die Algorithmen für Industrieanwendungen an: Per App lassen sich beispielsweise einzelne Bauteile ohne Barcode innerhalb von Sekunden eindeutig identifizieren. Insbesondere Logistikunternehmen profitieren von dem Potenzial der Neuronalen Netze und können Prozesse beim Wareneingang beschleunigen. Weiterlesen

Biotreibstoff für den Schiffstank

© iStock Für den Treibstoff nutzen die Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer UMSICHT Bioethanol aus Weizenstroh.

© iStock
Für den Treibstoff nutzen die Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer UMSICHT Bioethanol aus Weizenstroh.

Die Verbrennung herkömmlicher Kraftstoffe trägt zu einem großen Teil des globalen CO2-Ausstoßes bei. Besonders in der Kritik stehen Kreuzfahrt- und Containerschiffe, die mit ihren schmutzigen Abgasen und gesundheitsschädlichen Treibstoffen die Umwelt stark belasten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT forschen an alternativen klimafreundlichen Kraftstoffen. Sie stellen Biotreibstoff aus nachwachsenden Rohstoffen her, der zu Benzin, Diesel oder sogar Kerosin für Flugzeuge werden kann. Der synthetische Kraftstoff reduziert die Treibhausgas-Emissionen um bis zu 30 Prozent im Vergleich zu fossilem Sprit und verringert zudem Ruß-Emissionen. Weiterlesen

Neue Moleküle für innovative Hightech-Materialien

Schematische Darstellung eines Sandwich-Komplexes mit einem aus verschiedenen Elementen zusammengesetzten unteren Ring (Grafik: KIT)

Schematische Darstellung eines Sandwich-Komplexes mit einem aus verschiedenen Elementen zusammengesetzten unteren Ring (Grafik: KIT)

Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert Arbeit an Sandwich-Komplexen von Professor Peter Roesky über ein Reinhart Koselleck-Projekt

Seltene Erden sind durch ihre besonderen Eigenschaften Bestandteil vieler Hightech-Produkte. An neuen Möglichkeiten für den Einsatz der Elemente arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Das Team stellt sogenannte Sandwich-Komplexe mit Seltenen Erden her, welche perspektivisch als neuartige molekulare Materialien für leistungsfähigere Speichermedien oder Displays dienen könnten. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die wegbereitende Studie mit 500.000 Euro als Reinhart Koselleck-Projekt. Weiterlesen

Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) mit Metallen fügen – ILK entwickelt multifunktiona­le Schnittstellen

Gemeinsam mit dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn entwickelt das ILK eine neue vorwettbewerbliche Technologie für schädigungsarme, kraftflussgerechte FKV/Metall-Verbindungen.

Gemeinsam mit dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn entwickelt das ILK eine neue vorwettbewerbliche Technologie für schädigungsarme, kraftflussgerechte FKV/Metall-Verbindungen.
© TUD/ILK

Gemeinsam mit dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn entwickelt das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden eine neue vorwettbewerbliche Technologie für schädigungsarme, kraftflussgerechte FKV/Metall-Verbindungen auf Basis etablierter punktueller Fügeverfahren wie Widerstandspunktschweißen (WPS) oder Clinchen. Weiterlesen

Eine echte Alternative zum Erdöl

Monomereinheit des Poly-3S-caranamid.

Monomereinheit des Poly-3S-caranamid.
Bild: P. Stockmann / TUM

Synthese biobasierter Hochleistungs-Polyamide aus biogenen Reststoffen

Ein Forschungsteam der Fraunhofer-Gesellschaft und der Technischen Universität München (TUM) unter Leitung des Chemikers Volker Sieber hat eine neue Polyamid-Familie entwickelt, die sich aus einem Nebenprodukt der Zelluloseproduktion herstellen lässt – ein gelungenes Beispiel für nachhaltigere Wirtschaftsweise mit biobasierten Materialien.
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Der Mensch in Industrie 4.0: Praxisstudie zu Assistenzsystemen mit optischer Datenerfassung

Praxisstudie zu Assistenzsystemen

Klicken Sie auf das oben stehende Bild, um weitere Informationen zur Praxisstudie zu erhalten.

Vom Fraunhofer IGCV wird eine Studie zu Assistenzsystemen mit optischer Datenerfassung in der Produktion aus Mitarbeitersicht durchgeführt. Im Fokus steht der Mensch in Industrie 4.0. Beispielsanwendungen sind Kamerasysteme, optische Raumerfassung oder auch Sicherheitssysteme.

Unternehmen, die entsprechende Assistenzsysteme in der Produktion einsetzen, haben die Chance sich zu beteiligen. Bei passendem Anwendungsfall werden etwa einstündige Gespräche mit ein bis zwei Produktionsmitarbeitenden in dem Unternehmen geführt. Die anonymisierte Auswertung wird komplett vom Fraunhofer IGCV übernommen.

Die beteiligten Unternehmen erhalten die Studienergebnisse, die sie für die Betriebsgestaltung, Produktionsentwicklung und als „Aushängeschild“ zum Marketing beim Trend-Thema Industrie 4.0 nutzen können.

Interessiert? Wenden Sie sich für weitere Informationen an:
Rahel Lomp
Fraunhofer IGCV
Provinostr. 52 | Gebäude B1 | 86153 Augsburg
T: +49 821 90678-136
rahel.lomp@igcv.fraunhofer.de