Kategorie: Forschung

Magnetisch durch eine Prise Wasserstoff

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Änderung der Magnetisierungsdichte des nicht-van-der-Waals-2D-Materials CdTiO3 nach der Hydrierung. Rote Bereiche zeigen Verstärkung der Magnetisierung an, während blaue Bereiche entsprechende Verringerung signalisieren.

© Tom Barnowsky
Änderung der Magnetisierungsdichte des nicht-van-der-Waals-2D-Materials CdTiO3 nach der Hydrierung. Rote Bereiche zeigen Verstärkung der Magnetisierung an, während blaue Bereiche entsprechende Verringerung signalisieren.

Magnetische zweidimensionale Schichten, die aus einer oder wenigen Atomlagen bestehen, sind erst seit Kurzem bekannt und versprechen interessante Anwendungen, zum Beispiel für die Elektronik der Zukunft. Bislang jedoch gelingt es noch nicht gut genug, die magnetischen Zustände dieser Materialien gezielt zu kontrollieren. Ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam unter der Federführung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und der TU Dresden stellt nun eine originelle Idee vor, mit der sich dieses Manko beheben ließe – und zwar indem man die 2D-Schicht mit Wasserstoff reagieren lässt. Weiterlesen

Mit CO2-verbrauchendem Bakterium Stoffe auf Erdöl-Basis ersetzen

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Erdöl steckt in den meisten Produkten unseres Alltags, zum Beispiel in Windeln und Waschmitteln. Solche Stoffe könnten künftig durch bioabbaubare Grundstoffe ersetzt werden, die ein Bakterium aus dem Rindermagen produzieren kann. Wie das funktionieren könnte, erforschen Wissenschaftler der Universität des Saarlandes gemeinsam mit Kollegen aus Forschung und Industrie in einem von der Bundesregierung geförderten Projekt.

Die Kuh als Klimaretter? Das dürfte in der öffentlichen Wahrnehmung eher nicht so gesehen werden. Im Gegenteil: Die Aufzucht von Rindern und der Verzehr von Rindfleisch gelten als Klimasünden par excellence. Und dennoch könnten die Wiederkäuer einen Anteil daran haben, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit ihrer Hilfe klima- und umweltschonende Technologien entwickeln. Weiterlesen

Schwermetallfreies Post-Consumer-PVC: Internationales Industrieforschungsprojekt gestartet

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v.l.n.r.: Richard Baudouin (Meraxis), Alexandre Thillou (KemOne), Karine Paillot (KemOne), Peter Voth (REHAU), Mickael Laurent (KemOne), Martin Sonntag (REHAU)

v.l.n.r.: Richard Baudouin (Meraxis), Alexandre Thillou (KemOne), Karine Paillot (KemOne),
Peter Voth (REHAU), Mickael Laurent (KemOne), Martin Sonntag (REHAU)

Lyon/Frankreich, Rehau/Deutschland, Muri b. Bern/Schweiz, 30. April 2024 – Die Polymer-Industrie treibt weiter Innovationen mit dem Ziel voran, Lücken in der Kreislaufwirtschaft zu schließen: Der deutsche Polymerspezialist REHAU, der Schweizer Polymerdistributor Meraxis und das französische Chemieunternehmen Kem One haben ein gemeinsames Forschungsprojekt gestartet. Ziel ist es, PVC-Rezyklate von Schwermetallrückständen – zum Beispiel Blei – zu befreien und diese wieder in den Stoffkreislauf zurückzuführen. Weiterlesen

Forschern gelingt Synthese einer neuen Form von Eisen

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Eisen ist eines der häufigsten Elemente auf der Erde und auch im gesamten Universum. Es spielt eine Schlüsselrolle in allen Bereichen unseres Lebens, sei es in der Industrie oder für den Sauerstofftransport in unserem Blut. Forschern der Universität des Saarlandes und weiterer Kollegen aus Deutschland ist nun die Synthese einer neuen Form von Eisen gelungen. Auf Basis dieser Grundlagenforschung bieten sich Perspektiven für wichtige Anwendungsfelder wie zum Beispiel in der Energiewirtschaft.

Eisen spielt eine zentrale Rolle, und zwar nicht nur als Ausgangsstoff für die Stahlindustrie und andere technische Anwendungen. Eisen ist auch essenziell für viele Abläufe in der Natur und unserem Körper. „Eisenverbindungen vermitteln Redoxvorgänge, zum Beispiel im natürlichen Stickstoffkreislauf oder in der Atmung. Unser rotes Blut hat seine Farbe von oxidierten Eisenverbindungen, die den Sauerstoff auf diese Weise durch den Körper transportieren“, erläutert Dominik Munz. Weiterlesen

ACHEMA 2024: Vielfältiges Vortragsprogramm für die Welt der Prozessindustrie

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© DECHEMA e.V. / Markus Püttmann

© DECHEMA e.V. / Markus Püttmann

Die ACHEMA 2024 verzahnt erneut das Vortrags- und Rahmenprogramm vollständig mit der Ausstellung. Im Jahr 2022 hatte die ACHEMA den Kongress und die sogenannten Innovation Stages erstmals in die Ausstellung integriert. Aufgrund des positiven Feedbacks wird das Konzept auch dieses Jahr fortgeführt. Insgesamt warten in den Vortragssälen und auf den Bühnen in der Ausstellung mehr als 750 Beiträge auf die Besucher.

„Wissenschaft und Industrie im Dialog ist seit jeher Credo der DECHEMA und seit der letzten ACHEMA auch gelebte Praxis im Vortrags- und Kongressprogramm. Der Erfolg gibt uns dabei recht: Mit mehr als 20.000 Zuhörern waren die Besucherzahlen im Jahr 2022 deutlich höher als bei der ACHEMA 2018, die insgesamt mehr Teilnehmer hatte“, so Dr. Andreas Förster, Geschäftsführer des DECHEMA e.V. und damit Veranstalter der ACHEMA. Das Kongressprogramm setzt dieses Jahr Schwerpunkte in den Themen Wasserstoff, Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Digitalisierung. Auf den sechs Innovation Stages in der Ausstellung und in den fünf Highlight-Sessions des Kongresses greift die ACHEMA 2024 diese und weitere Top-Themen der Prozessindustrie auf. Weiterlesen

Verrückte Tools!

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© Mikron Tool

© Mikron Tool

Die 250 Mitarbeiter starke Mikron Tool positioniert sich mit der Weiterentwicklung ihrer «Crazy Tools» als Technologieführer in der Hochleistungszerspanung anspruchsvoller Materialien wie Edelstahl, Titan und Kobalt-Chrom im kleinen bis mittleren Durchmesserbereich. Dabei konzentriert sich das Unternehmen auf die Herstellung von Bohr-, Fräs- und Sonderwerkzeugen. Das jüngste Beispiel: Die neue Formfräser-Entwicklung, die die Hauptzeit beim Schlichten einer Knochenplatte aus Reintitan Grad 2 (3.7035 – EN Ti 2 / ASTM B348) um 92 Prozentpunkte reduziert. Verrückt!

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Innovative Rechenmethode enthüllt Hochleistungs­keramiken für extreme Umgebungen

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Künstlerischer Blick auf das Kristallgitter einer Hochentropie-Keramik, die so hitzebeständig und elektronisch belastbar ist, dass sie Geräten den Betrieb bei lavaähnlichen Temperaturen ermöglichen könnte.

Künstlerischer Blick auf das Kristallgitter einer Hochentropie-Keramik, die so hitzebeständig und elektronisch belastbar ist, dass sie Geräten den Betrieb bei lavaähnlichen Temperaturen ermöglichen könnte. ( © B. Schröder/HZDR)

Ein internationales Forschungsteam hat ein Verfahren entwickelt, um neuartige Materialien zu berechnen, die bei extrem hohen Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius funktionieren. Diese leistungsfähigen Keramiken könnten eines Tages die Grundlage für robustere Beschichtungen, Batterien und strahlungsbeständige Geräte bilden.

Elektronische Geräte, die lavaähnlichen Temperaturen von mehr als 1.000 Grad Celsius standhalten? Eine neue Klasse von Hochleistungsmaterialien könnte das bald möglich machen. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Materialwissenschaftler:innen der Duke University (USA) hat eine Berechnungsmethode vorgestellt, mit der sich schnell Vertreter einer neuen Klasse von Materialien entwickeln lassen, die so hitzebeständig und elektronisch stabil sind, dass sie Geräte in die Lage versetzen könnten, bei extremer Hitze zu funktionieren. Bei diesen Materialien handelt es sich um Keramiken aus sogenannten Überangsmetallcarbonitriden oder -boriden. Dieser spezielle Typ von Verbindungen bildet stark ungeordnete Strukturen, sogenannte Hochentropiephasen. Durch die zufällige Verteilung der Kationen im Material kommt es dabei in hohem Maße zu Reflexionen und Interferenzen von Wellen, woraus sich besondere mechanische, elektronische und thermische Eigenschaften ergeben. Weiterlesen

Digitaler Zwilling beschleunigt Solarforschung

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Solarflächen der Zukunft: flexibel, durchsichtig und mit immenser Einsatzvielfalt. (Bild: FAU/DALL-E/runwayml)

Solarflächen der Zukunft: flexibel, durchsichtig und mit immenser Einsatzvielfalt. (Bild: FAU/DALL-E/runwayml)

Künstliche Intelligenz soll die Suche nach dem perfekten Material für Solarmodule um den Faktor zehn beschleunigen. Daran arbeitet ein interdisziplinäres Team der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Die Forschenden aus der Materialwissenschaft, dem Ingenieurwesen, der Chemie und der Informatik wollen einen digitalen Zwilling implementieren, der Materialkombinationen besser charakterisiert und Hochdurchsatzexperimente schneller zum Erfolg führt. Weiterlesen

KI-basierte Prozessüberwachung beim Rührreibschweißen

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Roboterbasiertes FSW unter Zuhilfenahme eines 6-Achs Industrieroboters für einen hochflexiblen Einsatz und komplexe Geometrien. ©KUKA Deutschland GmbH

Roboterbasiertes FSW unter Zuhilfenahme eines 6-Achs Industrieroboters für einen hochflexiblen Einsatz und komplexe Geometrien. ©KUKA Deutschland GmbH

Ob Seitenwände von Hochgeschwindigkeitszügen, Batteriewannen von Elektrofahrzeugen oder Tankstrukturen von Trägerraketen: Viele Industriezweige stellen besondere Anforderungen an Fügeverbindungen, sprich Schweißnähte. Für einige Anwendungen hat sich das Rührreibschweißen (kurz FSW, eng. Friction Stir Welding) als besonders innovative Fügetechnik durchgesetzt. Um die Qualität der Nähte schon während des Prozesses zu erfassen und damit Zeit und Kosten bei der nachträglichen Prüfung zu sparen, forscht das KI-Produktionsnetzwerk an der Universität Augsburg mit drei schlagkräftigen Partnern – der BCMtec GmbH, der Grenzebach Maschinenbau GmbH sowie der KUKA AG – an einem zuverlässigen, KI-basierten Prozessüberwachungssystem. Weiterlesen

Mit der Natur gegen Materialermüdung

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Korallen sind den Gezeiten und anderen Meeresströmungen ausgesetzt. Die Evolution hat dafür gesorgt, dass sie trotzdem stabil bleiben.

© Hiroko Yoshii
Korallen sind den Gezeiten und anderen Meeresströmungen ausgesetzt. Die Evolution hat dafür gesorgt, dass sie trotzdem stabil bleiben.

Wissenschaftler*innen der Universitäten Erlangen-Nürnberg, Bayreuth und Haifa in Israel, des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam, der Charité – Universitätsmedizin Berlin sowie der TU Berlin als Konsortialführerin haben eine neue DFG-Forschungsgruppe gegründet. Ziel ist die Entwicklung neuer Materialien durch Bioinspiration. Sie sollen widerstandsfähiger sein gegen das gefährliche Phänomen der Materialermüdung, die ohne Vorwarnung zum Materialversagen und damit zu schweren Unfällen führen kann. Weiterlesen