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Akustische Kontrolle in der Nanowelt

13.10.2023

Ingenieure aus Deutschland und der Schweiz präsentierten innovative, durch Schall gesteuerte Mikroroboter.

Diese Geräte reagieren auf Schwankungen im externen Schallfeld, indem sie in engen Röhren manövrieren. Diese Technologie kann für die präzise intravaskuläre Medikamentenverabreichung und minimalinvasive Chirurgie angepasst werden.

Bei der Entwicklung dieses Konzepts ließen sich die Forscher von der Bewegungsmechanik der Spirochätenbakterien inspirieren. Die Zellen dieser Mikroorganismen haben eine Spiralform und bewegen sich in einer viskosen Flüssigkeit vorwärts.

Ingenieure haben Mikroroboter entwickelt, die ähnliche Bewegungsprinzipien nutzen. Mit einem 3D-Drucker stellten sie einen mikroskopisch kleinen Wirbelmechanismus aus einem ungiftigen Polymer mit einer Länge von 350 Mikrometern und einem Durchmesser von 100 Mikrometern her. Das Gerät wurde in ein mit Wasser gefülltes Glasrohr gestellt. Unter dem Einfluss eines externen akustischen Feldes vibrieren die Flüssigkeitsmoleküle und erzeugen einen Wirbel, der den Roboter vorwärts bewegt.

In einer Reihe von Experimenten zeigten Wissenschaftler, dass es durch Veränderung der Eigenschaften von Schallwellen möglich ist, die Geschwindigkeit und Richtung der Roboterbewegung zu steuern. Der Mikroroboter reagiert auf Schallreize mit einer Frequenz von 12 bis 19 kHz. Mit zunehmender Frequenz der Schallschwingungen bewegt sich der Roboter in einem Winkel von 45° geneigt am Rohr entlang.

Wissenschaftler auf der ganzen Welt arbeiten an der Entwicklung verschiedener Systeme zur präzisen Medikamentenabgabe. Eine gängige Lösung sind Mikroroboter, die durch ein Magnetfeld gesteuert werden. Dieser Ansatz weist jedoch Herausforderungen und Einschränkungen auf, wie z. B. eine komplexe Fertigung und umfangreiche Steuerungsgeräte. Schallgesteuerte Roboter gelten unter Ingenieuren als vielversprechende Alternativlösung.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Hauswirtschaft ist kein Ersatz für Sport 11.08.2002

Normalerweise auf die Frage "Machst du Sportunterricht?" Hausfrauen antworten: "Hier werden Sie an einem Tag so viel brechen, was für eine andere Sportausbildung!" Die Hausarbeit ist jedoch eine mühsame und mühsame Aufgabe, die es der Gastgeberin jedoch nicht erlaubt, sich in guter körperlicher Verfassung zu halten.

Britische Ärzte kamen zu diesem Schluss, nachdem sie das Leben und die Gesundheit von 2341 englischen Frauen im Alter von 60 bis 79 Jahren untersucht hatten. Davon verbringen 53 Prozent mindestens 2,5 Stunden pro Woche mit eher schwerer Hausarbeit – Fußböden, Fenster, Geschirr putzen, Staub wischen, wo Staubsauger unmöglich sind, Gartenpflege zu Hause und so weiter.

Nur 21 Prozent der älteren Hausfrauen halten sich mit speziellen Übungen fit – Joggen, zügiges Gehen, Schwimmen, Aerobic oder Tennis. Und nur diese Sportgroßmütter behielten eine gute Herzfrequenz und ein normales Körpergewicht.

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