Neue Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien

Prinzipskizze der neuen Kalzium-Kupfersulfid-Batterie (Illustration: Kazuaki Kisu, tohoku.ac.jp)

Eine neue Alternative zur Lithium-Ionen-Batterie haben Forscher der Universität Tohoku entwickelt. Die Anode besteht aus metallischem Kalzium (Ca), die Kathode wiederum aus Kupfersulfid, das mit Nanopartikeln aus Kohlenstoff dotiert ist. Der Elektrolyt, der sich zwischen den Elektroden befindet, ist ein Hydrid, also ein Molekül, das Wasserstoff enthält. Der Prototyp hat 500 Lade- und Entladezyklen schadlos überstanden. Am Ende des Tests lag die Kapazität noch bei 92 Prozent.

Neue Robo-Biene so wendig wie ihr Vorbild

Robo-Biene: Dieses winzige Fluggerät lässt sich vielseitig einsetzen (Foto: wsu.edu)

Forscher der Washington State University (WSU) haben eine Roboterbiene entwickelt, die genauso wendig wie das Insekt in jede Richtung fliegen und diese auch blitzschnell wechseln kann. Selbst Gieren ist kein Problem - also eine Drehbewegung um die Vertikalachse. "Wenn du eine Biene bist, aber das Gieren nicht kontrollieren kannst, drehst du dich die ganze Zeit, während du versuchst, zu einer Blume zu gelangen", sagt Entwicklungsleiter Néstor O. Pérez-Arancibia.

Langzeit-Ultraschallgerät klebt auf der Haut

Tragbares Ultraschallgerät: Es wird einfach aufgeklebt (Foto: Muyang Lin, ucsd.edu)

Mit einem tragbaren Ultraschallgerät, das Daten drahtlos an ein mitgeführtes Smartphone überträgt, machen Forscher der University of California San Diego eine potenziell lebensrettende kardiovaskuläre Überwachung von Menschen möglich. Das Gadget wird einfach auf die Haut geklebt und erfasst physiologische Signale aus dem Körper bis in eine Tiefe von 164 Millimetern. Bis zu zwölf Stunden gesammelt werden Daten zu Blutdruck, Herzfrequenz und Herzzeitvolumen. Eine Komponente für maschinelles Lernen hilft bei der Interpretation der Daten.

Nano-Säulen als Basis für präzisere Sensoren

Schematische Darstellung der schwingenden Nano-Säule (Illustration: tuwien.at)

Forscher der Technischen Universität Wien nutzen Säulen im Nanometerbereich für Hochpräzisionsmessungen, weil sie vibrieren, wenn sie angeregt werden. Die Frequenz, mit der sie dies tun, ändert sich, wenn äussere Kräfte mechanischer, elektrischer oder magnetischer Art einwirken - seien sie auch noch so gering. Die Frequenzänderung ist ein Mass für die Grösse der Kräfte.

Intelligente Hightech-Tinte wechselt die Farbe

So ändert die neue Tinte chinesischer Wissenschaftler ihre Farbe (Illustration - hku.hk)

Inspiriert von Tintenfischen, die ihre Farbe wechseln können, wenn sie sich vor Feinden verbergen wollen, haben Forscher der University of Hong Kong (HKU), der Xiamen University und der Hong Kong University of Science and Technology eine Tinte entwickelt, die genau die gleiche Fähigkeit hat. Sie besteht aus Mikrokügelchen verschiedener Farben, die als Reaktion auf unterschiedliche Wellenlängen des einstrahlenden Lichts aufsteigen oder sinken, sodass ihre Oberfläche bei einer Änderung der Wellenlänge die Farbe wechselt. Das könnte für Displays oder aktive Tarnsysteme genutzt werden.

Elektronik der Zukunft basiert auf Germanium

o sieht die schematische Struktur von Germanen aus (Illustration: utwente.nl)

Germanen, ein zweidimensionales Material aus Germaniumatomen, soll die Mikroelektronik umwälzen. Es soll den Stromverbrauch von Mikroprozessoren und anderen Bausteinen drastisch reduzieren. Forscher der Universität Twente (UT) haben die Eigenschaften des Materials, einen sogenannten topologischen Isolator, entdeckt und gaben ihm den Namen in Anlehnung an Graphen. In der Frühzeit der Elektronik spielte Germanium als Halbleiter eine wichtige Rolle, bis es von Silizium verdrängt wurde.

Roboter findet verlorene Gegenstände im Nu

Forschungsroboter 'Fetch' mit gespeicherten Objekten (Foto: uwaterloo.ca)

Der neue Assistenzroboter "Fetch" von Forschern der University of Waterloo speichert Bilder von verlegten Gegenständen und sucht auf Befehl des Besitzers dann danach. Ursprünglich war die Software für Menschen mit Demenz gedacht, die krankheitsbedingt nur selten wissen, welche Gegenstände sie wohin gelegt haben. Der Forschungsroboter lässt sich für viele Aufgaben nutzen, mit der entsprechenden Software eben auch als "Suchhund".

Streetbit: App schützt "Handy-Fussgänger" vor Unfällen

Symbolbild: Pixabay/ Surprising Shots

Forscher der University of Alabama haben mit "Streetbit" eine neue App zum Schutz von Smartphone-Nutzern in Städten entwickelt. Denn als Fussgänger sind sie oft so tief darin versunken, dass sie die Welt um sie herum vergessen. Die Software sendet akustische und visuelle Warnungen an den unaufmerksamen Fussgänger, der sich einer Kreuzung nähert, an der sogenannte Bluetooth-Beacons installiert sind, also Sender, die Signale via Bluetooth übermitteln.

Kamera funktioniert wie menschliches Auge

Menschliches Auge als Vorbild für neue Hightech-Kamera (Bild: maryannandco photography, pixabay.com)

Ein von der Natur inspiriertes Gerät von Forschern der Pennsylvania State University (Penn State) erzeugt Bilder, indem es die roten, grünen und blauen Fotorezeptoren sowie das neuronale Netzwerk des menschlichen Auges nachahmt. Die drei eingesetzten Fotosensoren bestehen aus Materialien mit Perowskit-Struktur, die Rot-, Grün- und Blautöne erfassen, so wie die Zapfen in der Netzhaut des Auges. Die von diesen natürlichen Sensoren erfassten optischen Eindrücke werden von einem ebenfalls natürlichen neuronalen Netzwerk verarbeitet, sodass das Gehirn darauf farbige Bilder erstellt.

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