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Forschung und Wissenschaft

Wissenschaft ist die Erweiterung des Wissens durch Forschung, seine Weitergabe durch Lehre, der gesellschaftliche, historische und institutionelle Rahmen, in dem dies organisiert betrieben wird, sowie die Gesamtheit des so erworbenen menschlichen Wissens. Forschung ist die methodische Suche nach neuen Erkenntnissen sowie deren systematische Dokumentation und Veröffentlichung in Form von wissenschaftlichen Arbeiten. Lehre ist die Weitergabe der Grundlagen des wissenschaftlichen Forschens und die Vermittlung eines Überblicks über das Wissen eines Forschungsfelds, den aktuellen Stand der Forschung.

Schöner kann man es einfach nicht sagen...



Nanokugeln formen selbstständig Metamaterial PDF Drucken E-Mail
Donnerstag, den 28. Oktober 2010 um 11:30 Uhr

Nanokugeln aus Kunststoffen, die selbstständig Sechsecke bilden, sollen die Produktion von Metamaterialien beschleunigen: Sie bilden ein Muster, das anschließend in ein Trägermaterial eingebracht wird.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern vom Interuniversity Microelectronics Centre (IMEC) im belgischen Löwen hat nach eigenen Angaben ein neues Verfahren zur Herstellung von Metamaterialien entwickelt. Das Verfahren soll die Herstellung optischer Metamaterialien vereinfachen und zu ihrer Verbreitung beitragen.

Nanokugeln bilden Sechsecke

Ausgangspunkt sind Nanokügelchen aus dem Polystyrol, die auf ein Trägermaterial aufgebracht werden. Das Trägermaterial besteht aus zwei Lagen Gold, zwischen denen sich eine Lage Siliziumoxid als Isolator befindet, sowie mehreren Schutzschichten. In mehreren Schritten wird das Muster, welches die etwa 550 Nanometer großen Polystyrol-Kugeln gebildet haben, mit Hilfe von Ionenstrahlen in die verschiedenen Schichten des Trägermaterials übertragen. Zum Schluss werden die Schutzschichten entfernt - fertig ist das Metamaterial. Das Metamaterial weist eine negative Brechzahl im nahen Infrarotbereich auf. Nach Angaben der Wissenschaftler um Kristof Lodewijks ändert sich der Bereich jedoch mit dem Durchmesser der Löcher. Dieser lässt sich beim Einbringen des Musters verändern.

Ein Bearbeitungsvorgang

Bislang sei die Herstellung von Metamaterialien mit einer Lochmaske teuer und langwierig, was einen Einsatz in großem Stil einschränke, schreiben die belgischen Forscher. Sie sind jedoch überzeugt, dass ihr Verfahren das ändern wird, da es ermöglicht, ein mehrlagiges Metamaterial in einem einzigen Bearbeitungsvorgang herzustellen.

Metamaterialien sind Stoffe, die aufgrund ihrer Struktur elektromagnetische Wellen auf eine Art und Weise beeinflussen, was so in der Natur nicht vorkommt. Unter anderem sollen sie die Entwicklung von Tarnkappen, die unsichtbar machen, oder die Herstellung effizienterer Solarzellen ermöglichen.

 
Implantiertes Blutzuckermessgerät PDF Drucken E-Mail
Donnerstag, den 29. Juli 2010 um 06:44 Uhr

Biotechniker haben ein Implantat entwickelt, das den Blutzuckerspiegel bei Diabetikern dauerhaft überwacht und somit eine rechtzeitige Anpassung der Insulinzufuhr ermöglicht. Nun testeten sie den Langzeit- Glukose-Sensor bei Schweinen – mit Erfolg: Er funktionierte 520 Tage, maß zuverlässig Tag und Nacht die Glukosekonzentration. Bereits in wenigen Monaten soll ein vergleichbares Messgerät in Studien mit Freiwilligen erprobt werden. Es soll die Lebensqualität von Typ-1- und Typ-2-Diabetikern stark verbessern und helfen, "die gefährlichen Schwankungen des Blutzuckers deutlich zu verringern", erklärt Studienautor David Gough von der University of California in San Diego.

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High-Tech Fasern der Zukunft PDF Drucken E-Mail
Mittwoch, den 14. Juli 2010 um 08:26 Uhr

© Research Laboratory of Electronics at MIT/Greg HrenFasern finden sich längst nicht mehr nur in Kleidern, sondern beispielsweise auch in modernen Kommunikationsnetzen. Allerdings fristen sie dort ein recht passives Dasein. Yoel Fink vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge und seine Kollegen ändern das nun: Die von ihnen entwickelten Fasern interagieren aktiv mit der Umwelt.

Anders als bei gewöhnlichen Fasern, die meist nur aus einem einzigen Werkstoff bestehen, ordneten die Wissenschaftler verschiedene Materialien in einer komplexen Geometrie an. Dafür erhitzten sie die Stoffe und zogen sie in die gewünschte Form. Das Herzstück ihrer funktionalen Fasern ist ein spezieller Kunststoff, der auch in Mikrofonen verwendet wird. Er besitzt piezoelektrische Eigenschaften, das heißt, er ändert seine Form, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird.

Wegen der enormen Hitze während der Faserproduktion eigneten sich allerdings keine Metallelektroden, um das erforderliche elektrische Feld zu erzeugen. Deshalb griffen die Forscher auf einen graphithaltigen und damit leitfähigen Kunststoff zurück. Mit derart gefertigten Fasern ließen sich sowohl akustische Signale empfangen als auch aussenden, so die Autoren. "Lässt man sie bei hörbaren Frequenzen schwingen und hält sein Ohr nahe genug heran, kann man sogar etwas hören", berichtet ein Teammitglied. Tatsächlich decken die Fasern einen Frequenzbereich vom Kilo- bis Megahertzbereich ab.

Einsatz finden könnten die piezoelektrischen Fasern etwa in Kleidern, die auf diese Weise zu einem Mikrofon werden. Anderseits seien auf ihrer Basis auch Katheter denkbar, die Druck und Blutfluss in sehr kleinen Blutgefäßen selbstständig messen. In Form von metergroßen Netzen ließen sich die Fasern auch als empfindlicher Sensor nutzen, um Druck- und Geschwindigkeitsfelder von Strömungen in Ozeanen zu erfassen.

 
Wenn das Gehirn zum Feind wird PDF Drucken E-Mail
Mittwoch, den 03. März 2010 um 09:02 Uhr

Viele Alzheimersymptome gehen möglicherweise auf eine starke Immunreaktion innerhalb des Gehirns zurück. Zu diesem Schluss sind US-Forscher gekommen, nachdem sie bei den für die Krankheit charakteristischen Eiweißablagerungen eine antimikrobielle Wirkung festgestellt hatten. Die auch als Plaques bezeichneten Ablagerungen bilden sich in der grauen Hirnsubstanz und gelten als Früherkennungszeichen für Alzheimer. Die Hauptbestandteile dieser Plaques, die sogenannten beta-Amyloid-Proteine, wirkten in Laborversuchen als effektive Barriere gegen diverse Krankheitserreger, berichten Rudolph Tanzi von der Harvard Medical School in Boston und seine Kollegen.

 

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