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Bleifreie Piezokeramik

09.03.2005

Piezokeramische Werkstoffe sind in der modernen Technik weit verbreitet.

Eine piezokeramische Platte hat die Fähigkeit, bei jeder Verformung eine elektrische Ladung zu erzeugen und umgekehrt ihre Form zu verändern, wenn eine elektrische Spannung an sie angelegt wird. Die erste Eigenschaft wird zum Beispiel in piezokeramischen Köpfen für Plattenspieler oder in Gasherdanzündern genutzt. Die zweite - zum Beispiel bei Handyanrufen.

Das heute gebräuchlichste und effektivste piezokeramische Material ist Blei-Zirkonattitanat mit einem Gewichtsanteil von 60 % Blei. Einmal auf Mülldeponien verschmutzt gebrauchte Elektronik den Boden und das Wasser mit Blei.

Im Labor der japanischen Firma Toyota wurde eine neue Art von Piezokeramik entwickelt, die kein Blei enthält, aber in Vorversuchen keine schlechteren Ergebnisse als Blei zeigte. Es ist ein polykristallines Material, das hauptsächlich aus Natrium- und Kaliumniobat mit geringen Zusätzen von Lithium, Tantal und Antimon besteht.

Da die Japaner sogar versuchen, ihre Elektronik mit bleifreiem Lötzinn zu löten, wird die Neuheit offenbar bald in japanischen Handys Anwendung finden.

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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

Roboter werden Kleidung für das Militär nähen 22.06.2012

Die Verteidigungswissenschaftsagentur DARPA will die Bekleidungsherstellung durch die vollständige Automatisierung des Prozesses revolutionieren.

Das Pentagon hat 1,25 Millionen US-Dollar bereitgestellt, um ein Konzept zur vollständigen Automatisierung des Nähprozesses zu entwickeln. Dies wird zunächst den Prozess der Versorgung der Armee mit Uniformen, die in den Vereinigten Staaten jährlich etwa 4 Milliarden US-Dollar ausgeben, vollständig verändern.In Zukunft wird sich die neue Technologie auf den zivilen kommerziellen Markt ausbreiten, was die größte Revolution im Nähen bewirken wird seit der Erfindung der Nadel. Automatisierte Linien werden in der Lage sein, riesige Mengen billiger Kleidung herzustellen, ohne Tausende von Näherinnen aus Entwicklungsländern zu beschäftigen.

Trotz der großen Fortschritte in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft und Technologie erfordert das Nähen von Kleidung immer noch viel Handarbeit. Meistens sind die ärmsten Menschen der Welt an dieser anstrengenden Arbeit beteiligt, die für ihre Arbeit nur ein paar Cent erhalten. Allein die Kontraktoren, die Militärkleidung für die US-Armee herstellen, nutzen die fast kostenlose Arbeitskraft von mehr als 50 Arbeitern. Auch Profisportler, die jährlich Millionen von Dollar verdienen, stellen Kleidung zur Schau, die von armen Kindern aus Ländern wie Bangladesch hergestellt wurde. Gleichzeitig sind die Kosten für Kleidung in Geschäften in vielen Ländern sehr hoch.

Das Pentagon ist ermutigt durch den Erfolg einiger Unternehmen, die die ersten Prototypen von Näherrobotern entwickelt haben. Zum Beispiel hat SoftWear Automation Inc., ein Stipendium der DARPA, ein vielversprechendes automatisiertes System entwickelt, das auf einer sehr genauen Überwachung der Stoffstruktur beruht, um sie in die richtige Richtung zu bewegen und in der richtigen Reihenfolge zu nähen. Nach dem Konzept von SoftWear Automation wird ein Seriennäher-Roboter mit Manipulatoren zum Erfassen von Stoffstücken und maschinellem Sehen ausgestattet, um einzelne Abschnitte zukünftiger Kleidung zu identifizieren.

Der Roboter löst ein einfaches „Puzzle“ und legt mithilfe von Saugnäpfen den Stoff in der richtigen Reihenfolge unter die Nähmaschinennadel. Das Ergebnis ist ein fertiges Kleidungsstück, dessen Design mithilfe moderner Computermodellierungstechnologien leicht geändert werden kann. Laut den Entwicklern wird das automatisierte Nähsystem der Armee Milliarden von Dollar einsparen und in der Lage sein, Kleidung zu niedrigeren Kosten als in China oder jedem anderen Land mit sehr niedrigen Arbeitskosten zu nähen.

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