Kategorie: Forschung

Exotische Inseln für magnetische Festplatten

  Von ,

Inseln der Stabilität
© MPI für Mikrostrukturphysik

Antiskyrmionen könnten einen Datenspeicher ermöglichen, der schnell, robust und sparsam im Energieverbrauch ist

Big Data ist ein Motor moderner Entwicklungen – in vielen Bereichen der Gesellschaft: Große Datenmengen helfen, die medizinische Versorgung zu verbessern, sie könnten die Industrieproduktion effizienter machen, und auf vielen Gebieten der Wissenschaft geht heute schon nichts mehr ohne sie. Voraussetzung dafür ist, dass sich Information in Form von Datenbits auf immer leistungsfähigeren magnetischen Festplattenlaufwerken speichern lässt. Eine Entdeckung von Wissenschaftlern der Max-Planck-Institute für Mikrostrukturphysik in Dresden und für chemische Physik fester Stoffe in Halle könnte helfen, Festplatten robuster, schneller und sparsamer im Energieverbrauch zu machen. Denn die Forscher haben in einem neuartigen Material einen bislang unbekannten Typ magnetischer Nano-Objekte entdeckt: das Antiskyrmion, das als magnetisches Bit in naher Zukunft einen Racetrack-Speicher – ein Festplattenlaufwerk ohne bewegliche Teile – Realität werden lassen könnte. Weiterlesen

Assistenzsysteme für die Blechumformung

  Von , ,

Das Werkzeugmaschinenlabor hat innerhalb der Forschungsinitiative „Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum“ einen portablen Demonstrator entwickelt, der die Vision von Industrie 4.0 für die mittelständische Blechumformung greifbar macht. Der Material Scanner (MatS) demonstriert am Beispiel des Feinschneidens, wie durch Verschmelzung der Fertigungs- und Informationstechnik implizites Prozesswissen sichtbar gemacht und zur optimierten Prozessführung genutzt werden kann.

Der Demonstrator besteht aus insgesamt drei Bausteinen: einem Prüfstand zur Simulation feinschneidtypischer Phänomene (a), einer Grafikprozessor-basierten Recheneinheit zur zentralen Verarbeitung von Messdaten (b) und einer drahtlosen grafischen Benutzeroberfläche zur dezentralen Visualisierung von Messdaten (c). Weiterlesen

Forscher geben Werkzeugmaschinen einen Tastsinn

  Von , ,

© Foto Fraunhofer IWU
SensoTool ist ein »taktiles« Werkzeug. Es registriert Prozessgrößen dort, wo sie auftreten – direkt an den Wendeschneidplatten des Fräskopfes.

Millionen feiner Rezeptoren pro Quadratzentimeter Haut machen diese zum perfekten Sensor. Ständig nimmt sie Informationen über die Oberflächenbeschaffenheit, die Temperatur oder den Druck auf und befähigt uns damit zu filigranen Arbeiten. Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU ist es jetzt gelungen, auch spanenden Werkzeugmaschinen einen Tastsinn zu verleihen, um sie effizienter und genauer arbeiten zu lassen. Ihre Innovation, das taktile Werkzeug SensoTool, stellen sie am 17. August beim ersten »Produktionstechnischen Gespräch Dresden« vor. Weiterlesen

Forscher erfassen nur mit Webkamera die Bewegungen einer Person als 3-D-Modell

  Von ,

Immer mehr Anwendungen erfordern es, eine Person und ihre Bewegungen als digitales 3-D-Modell in Echtzeit zu erfassen: Angefangen bei virtuellen Figuren in Computerspielen, über die Bewegungsanalyse im Sport bis hin zu Untersuchungen in der Medizin. Bisher war dies nur mit teuren Kamera-Systemen möglich. Informatiker des Max-Planck-Instituts für Informatik haben nun ein System entwickelt, das lediglich eine Web-Kamera voraussetzt. Es kann sogar die 3D-Pose aus einem vorab aufgenommenen Video berechnen, das beispielsweise von der Online-Plattform YouTube stammt. Damit sind völlig neue Anwendungen möglich, unter anderem auch die Bewegungsanalyse per Smartphone. Weiterlesen

Elektronische Tattoos: Über markante Körperstellen mobile Endgeräte intuitiv steuern

  Von ,

Informatiker der Saar-Universität und des US-Konzerns Google geben Falten, Knöcheln und Muttermalen eine völlig neue Bedeutung. Ähnlich wie Kaugummi-Tattoos für Kinder tragen die Forscher ultradünne, elektronische Tattoos an den markanten Körperstellen auf. Die Nutzer können diese berühren, quetschen und ziehen, um so intuitiv mobile Endgeräte wie einen Musikspieler zu steuern oder einfach Symbole aufleuchten zu lassen. Der Vorteil: Die Körperstellen sind so vertraut, dass die einzelnen Steuerelemente sogar mit geschlossenen Augen bedient werden können. Zusätzlich ermöglichen sie eine völlig neue Art der Interaktion und liefern auch auf eine natürliche Art und Weise Bedienhinweise.

Über ultradünne, elektronische Tattoos an markanten Körperstellen können Nutzer mobile Endgeräte steuern. Fotos: Universität des Saarlandes

Weiterlesen

CO2 – vom Klimakiller zum chemischen Rohstoff

  Von ,

Man nehme das schädliche Treibhausgas Kohlendioxid und verwandle es mithilfe regenerativ erzeugten Stroms in eine universelle Basis für die Herstellung von Kraftstoffen und die chemische Industrie. Das ist, stark verkürzt, das Ziel einer Gruppe von Verfahren, die auch als Co-Elektrolyse bezeichnet wird. Jülicher Wissenschaftler informieren über den aktuellen Entwicklungsstand dieses Power-to-X-Konzepts, das zu den zentralen Forschungsthemen des Kopernikus-Projekts P2X zählt.

“In P2X erforschen wir eine vollkommen neue Wertschöpfungskette mit CO2 als Ausgangsstoff, die im Vergleich zu einem reinen Wasserstoffkreislauf, der sogenannten Wasserstoffwirtschaft, zusätzliche Funktionen wie die Verwertung von Kohlendioxid und geschlossene Kohlenstoffkreisläufe ermöglicht”, erläutert Prof. Rüdiger A. Eichel, Direktor des Instituts für Energie- und Klimaforschung, Bereich Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9). Weiterlesen

Neue Elektronenquelle zur Materialbestimmung

  Von , ,

Jülicher Physikern ist es gelungen, die Bestimmung von Materialeigenschaften schneller und effizienter zu machen. Sie entwickelten eine spezielle Elektronenquelle, die die Vermessung von Materialoberflächen stark vereinfacht und die Dauer einer Messung von Tagen auf Minuten verkürzt.

Wie lassen sich Solarzellen effizienter machen? Wie lässt sich Sonnen- und Windenergie am besten für den späteren Bedarf speichern? Technologien für die Energiewende benötigen maßgeschneiderte Materialien, die sowohl preiswert als auch effizient sind. Ein wichtiges Werkzeug für die Suche nach diesen Materialien ist die hochauflösende Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie, oder kurz HREELS. Bei dieser Methode wird der zu untersuchende Werkstoff mit einem Strahl von Elektronen beschossen. Die Elektronen prallen von der Oberfläche des Materials ab und verlieren dabei einen Teil ihrer Energie. Dieser Energieverlust kann gemessen werden – und erlaubt damit Rückschlüsse auf die Eigenschaften des Materials, wie etwa seine Fähigkeit Strom oder Wärme zu leiten. Weiterlesen

Objektiver als das menschliche Gehör

  Von , ,

In der industriellen Fertigung führt die Prüfung von Maschinen und Produkten anhand akustischer Signale noch ein Nischendasein. Fraunhofer zeigt auf der Hannover Messe 2017 ein kognitives System, das fehlerhafte Geräusche objektiver als das menschliche Ohr erkennt (Halle 2, Stand C16/C22). Die Technologie hat erste Praxistests erfolgreich bestanden und spürte dabei bis zu 99 Prozent der Fehler auf.

Bei der industriellen Fertigung ist es entscheidend, dass die Maschinen funktionieren und das Produkt keine Mängel aufweist. Der Produktionsprozess wird daher kontinuierlich überwacht. Von Menschen, aber auch von immer mehr Sensoren, Kameras, Soft- und Hardware. Meist orientiert sich die von Maschinen übernommene automatisierte Prüfung an visuellen oder physikalischen Kriterien. Nur der Mensch setzt ganz natürlich auch seine Ohren ein: Wenn etwas ungewöhnlich klingt, schaltet er die Maschine sicherheitshalber ab. Das Problem: Jeder Mensch nimmt Geräusche unterschiedlich war. Ob etwas schief läuft, ist daher eher ein subjektives Gefühl und bietet eine erhöhte Fehleranfälligkeit. Weiterlesen

Neues Forschungsprojekt zu 3D-gedruckten Federungssystemen

  Von , , ,

Foto (IHD): Federungssysteme im Druckprozess

Unter der Kurzbezeichnung „3D-FeSy“ startete am 1. Februar 2017 im IHD ein neues Forschungsprojekt zur Entwicklung eines integralen Federungssystems für Polstermöbel unter Verwendung des Fused-Filament-Fabrication-Ver fahrens.

Differenzierte Kundenwünsche hinsichtlich des Sitzkomforts führen zu einer Vielfalt an Konstruktionsvarianten bei der Möbelfertigung. Daraus resultieren für die Hersteller hohe Logistik- und Lageraufwendungen bei der Sicherung kundenangepasster Sitzpolsteraufbauten. Für individualisierte Produkte und die Herstellung kleiner Stückzahlen bieten sich 3D-Druck-Verfahren an. Weiterlesen

Solarenergie auf Abruf

  Von ,

Sonnenenergie hat immer noch ein Problem: Sie ist zwar sauber, aber nicht immer und überall verfügbar. Ein Team um Forscher des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung in Stuttgart trägt nun dazu bei, Abhilfe für dieses Manko zu schaffen. Sie haben einen Katalysator entwickelt, der mit der Energie des Sonnenlichts effizienter Wasserstoff erzeugt als vergleichbare Reaktionsbeschleuniger. Zudem gelang ihnen erstmals die Speicherung der Sonnenenergie in Form langlebiger Radikale, mit denen sich Wasserstoff auf Abruf auch im Dunkeln entwickeln lässt. Weiterlesen