Fehler machen Lithium-Ionen-Akkus besser

Elektrolytkristall im Strahlengewitter: Akkus werden sicherer (Bild: acs.org)

Ohne Fehlstellen in Halbleitermaterialien gäbe es keine Mikroelektronik. Dieses nahezu jedem geläufige Wissen haben Forscher verschiedener US-Institutionen genutzt, um die Tür zu besseren Festkörperbatterien auf Lithium-Basis zu öffnen. Dieser Batterietyp nutzt als Elektrolyt, der den fürs Laden und Entladen nötigen Ionentransport ermöglicht, einen Festkörper, der - anders als die heute üblichen flüssigen Elektrolyte - Brände und Explosionen eines solchen Stromspeichers verhindert.

Robohand nutzt zwei Fingerpaare für Griff

Hocheffiziente Roboterhand erfasst einen Rubik-Würfel (Foto: yale.edu)

Die Innenfläche der menschlichen Hand lässt sich nutzen, um in Verbindung mit gekrümmten Fingern Dinge sicher zu erfassen. Roboter, die bisher meist mit spitzen Fingern zupacken, sollen die Fähigkeit des Menschen auch bekommen, wie Forscher am Institut für Maschinenbau und Materialwissenschaften an der Yale University sagen. Sie haben eine Roboterhand entwickelt, die ähnliche Fähigkeiten hat, allerdings einfacher aufgebaut ist.

Chinesischer Mars-Roboter Rover gelandet

Roboter Hhurung ist gelandet (Bild: China National Space Administration CNSA)

Einen Meilenstein in ihrem ehrgeizigen Raumfahrtprogramm gibt es für die Chinesen zu feiern, gelang es dem Land doch, gleich bei der ersten Marsmission überhaupt, einen Rover auf dem Roten Planeten aufsetzen zu lassen. Bislang gelang es nur den Vereinigten Staaten, Erkundungsfahrzeuge auf dem Mars zum Einsatz zu bringen.

Biomüll als wertvolles Halbleitermaterial

Schleifen mit Siliziumkarbid-Trennscheibe (Foto: Janno Nivergall, pixabay.com)

Aus Kohlenstoff lässt sich mit Siliziumkarbid ein wertvolles Produkt herstellen. Das haben Forscher am Salk Institute for Biological Studies gezeigt. Siliziumkarbid gehört zu den härtesten keramischen Materialien, die es zu einem gesuchten Basismaterial für Schleifsysteme aller Art und Trennscheiben macht. Noch wichtiger ist das Material als Halbleiter für die Leistungselektronik, also die elektronische Beeinflussung und Steuerung von grossen elektrischen Strömen.

Neue funktionelle 2D-Materialien entwickelt

Kristallstruktur des Materials: einzelne Lagen abhebbar (Bild: Elisa Monte, JLU)

Forscher der Universitäten Marburg, Giessen und Paderborn haben einen organisch-anorganischen Mischkristall entwickelt, der aus Ketten entlang einer Raumrichtung besteht, aber trotzdem zweidimensionale Schichten bildet. Dadurch können verschiedene Materialbestandteile wie in einem Baukasten gezielt miteinander kombiniert werden, um neuartige Materialeigenschaften zu erreichen.

Smartphone-App soll Beifang bei Fischerei verringern

Fischereiboot beim Auslaufen ins Fanggebiet (Foto: Christo Anestev, pixabay.com)

Fischer können künftig parallel zur Routine-Fangmeldung dank einer neuen App von AST Marine Sciences auch unerwünschten Beifang bekannt geben. Die Infos werden so lange gespeichert, bis das Mobiltelefon ein Netz gefunden hat. Das soll bei der Erfassung des Beifangs wichtiger Meerestiere wie Delfinen und Schweinswalen, Robben, Seevögeln, Haien und Rochen helfen.

Weinberg-Roboter "Vinescout" steigert Ertrag

'Vinescout' auf einer seiner Patrouillenfahrten im Weinberg (Foto: upv.es)

Forscher der Universitat Politècnica de València haben mit "Vinescout" einen Roboter für Winzer entwickelt, der deren Ertrag steigern soll. Er ist mit einem Navigationssystem ausgestattet, das ihm bei der Orientierung im Weinberg hilft. Auch verbaut sind Sensoren, die die Farbe der Blätter und Trauben erfassen sowie ein Datenverarbeitungssystem, das auf einer KI-Datenbank basiert. Ein Vergleich der Blattfarbe mit der in der Datenbank abgelegten Sollfarbe gibt Aufschluss über den Zustand der Pflanzen und mündet in Handlungsanweisungen für den Winzer.

Nanophotonisches Element ermöglicht kleinere VR-Brillen

Funktionsprinzip der völlig neu konzipierten Datenbrille (Grafik: rochester.edu)

Forscher der University of Rochester haben neue optische Elemente entwickelt, die VR-Brillen (Virtual Reality) revolutionieren könnten. Herzstück ist ein nanophotonisches optisches Element, das die Entwickler als Metaoberfläche bezeichnen. Sie besteht aus einem ganzen Wald von nanometergrossen silbrigen Strukturen, die aus einer hauchdünnen Metallfolie herauszuwachsen scheinen. Diese klebt auf dem frei geformten Brillenglas und fungiert als Reflektor, der die Lichtstrahlen, die aus einem winzigen Projektor kommen, umlenkt und direkt ins Auge des Brillenträgers projiziert.

ETH-Forscher mit DNA-Datenspeicher für Europäischen Erfinderpreis 2021 nominiert

Wendelin Stark (l.) u. Robert Grass (Bild: zVg)

Die beiden ETH-Forscher Robert N. Grass und Wendelin Stark sind vom Europäischen Patentamt (EPA für den Europäischen Erfinderpreis 2021 als Finalisten in der Kategorie "Forschung" nominiert worden. Damit werde ihre Erfindung eines neuartigen Datenspeicherverfahrens gewürdigt, das in DNA-Codes verwandelte Informationen in winzigen Glaskugeln künstlich versteinert und so Daten für Tausende von Jahren auf kleinstem Raum sichert und erhält, heisst es.

Alu-Ionen-Batterie mit Graphen-Elektrode

Prototyp der neuen Batterie im Knopfzellenformat (Foto: uq.edu.au)

Mit einer Aluminium-Ionen-Batterie fordern Forscher der University of Queensland Akkuhersteller in aller Welt heraus. Sie hat eine höhere Energiedichte, ermöglicht also eine längere Nutzungsdauer. Und sie lässt sich 70 Mal schneller aufladen als eine Lithium-Ionen-Batterie, sagt Forschungsleiter Alan Rowan. Er hat mit der Graphene Manufacturing Group kooperiert, die eine positive Elektrode aus Graphen hergestellt hat.

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