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Elektronische Kriegsführung im Fischreich

04.03.2006

Einige Fische erzeugen ein schwaches elektrisches Feld, das ihnen hilft, im Weltraum zu navigieren, Hindernisse zu erkennen und mit ihresgleichen zu kommunizieren.

Apteronotus leptorhynchus nutzt seine elektrischen Fähigkeiten aber auch für andere Zwecke: Es „stört“ die Signale von Konkurrenten. Wenn ein anderes Mitglied der gleichen Art in ein Territorium eindringt, das ein Fisch für sich beansprucht, erhöht das Messergebläse die Frequenz seiner Entladungen, um das Navigationssystem des Eindringlings auszuschalten.

Diese Tatsache wurde von amerikanischen Zoologen der Universität von San Antonio festgestellt. Sie zeichneten die Frequenz elektrischer Signale in dem Moment auf, in dem ein Fisch bedrohlich auf einen anderen oder auf eine elektrische Signale erzeugende Attrappe zustürzte. Der angreifende Fisch verwirrte den Gegner und versuchte, ihn am Schwanz zu packen, in dem sich das elektrische Organ in der Nähe der Messermacher befindet. Eine solche absichtliche Störung der Signale anderer Leute kam für die Wissenschaftler überraschend.

Der Messerwerfer speichert nicht genug Energie, um das Opfer mit einem Elektroschock zu schocken. Ihr elektrisches Organ ist ein System von Neuronen, die ein Signal mit einer Frequenz von 600 bis 1000 Hz erzeugen und so ein elektrisches Wechselfeld erzeugen. Befindet sich ein Objekt in der Nähe, dessen elektrische Leitfähigkeit sich von der elektrischen Leitfähigkeit von Wasser unterscheidet, verändert sich das Feld des Fisches geringfügig.

Über den ganzen Körper verstreute Rezeptoren nehmen Feldverzerrungen auf. Elektrische Signale werden auch von Fischen verwendet, um Informationen zu übermitteln. Übrigens „singen“ die Männchen nachts manchmal stundenlang „elektrische Serenaden“ für die Weibchen.

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

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Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

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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

Verbesserung des Quantencomputings 11.07.2021

Die Rechenkapazitäten der heutigen Supercomputer mögen atemberaubend sein, aber es wird erwartet, dass Quantencomputer selbst die leistungsstärksten dieser Maschinen übertreffen werden. Dank der enormen Speichermenge und der Arbeitsgeschwindigkeit werden Quantencomputer in der Lage sein, Probleme zu lösen, die derzeit die Leistung eines Prozessors übersteigen.

Europäische Forscher, die im Rahmen der EU-finanzierten Projekte Magnum und microSPIRE arbeiten, haben ein potenziell neues Qubit-System entwickelt, das die Rotation sogenannter „Löcher“ nutzt.

Halbleiter bestehen aus künstlichen Quasiteilchen, die eine Ansammlung von Elektronen und Löchern sind. Löcher werden üblicherweise Träger einer positiven Ladung genannt, die gleich der Elementarladung in Halbleitern ist. Obwohl Löcher keine echten Teilchen sind, teilen sie viele Eigenschaften mit Elektronen. Sie interagieren, wenn sie sich nahe kommen, und sie haben auch die quantenmechanische Eigenschaft des Spins.

Löcher in Materialien wie metalloidem Germanium sind ausgezeichnete Kandidaten für Spin-Qubits. Die Wissenschaftler bauten eine Nanostruktur aus verschiedenen Schichten von Germanium und Silizium, die es ihnen ermöglichte, die Löcher auf einen zweidimensionalen Bereich zu beschränken.

Wissenschaftler des L-NESS stapelten mehrere unterschiedliche Mischungen aus Silizium und Germanium, die nur wenige Nanometer dick waren, übereinander. Dadurch war es möglich, die Löcher mit einer germaniumreichen Schicht in der Mitte zu begrenzen. Winzige elektrische Drähte, Gates genannt, wurden oben hinzugefügt, um die Bewegung der Öffnungen durch Anlegen von Spannung zu steuern. Infolgedessen reagierten elektrisch positiv geladene Löcher auf die Spannung und konnten sich innerhalb ihrer Schicht sehr genau bewegen.

Das Forschungsteam verwendete diese Technik, um die beiden Löcher so nah wie möglich aneinander zu bringen, was ihnen helfen würde, während sie sich drehen und ein Spin-Qubit bilden, zu interagieren. Noch wichtiger ist, dass sie in der Lage waren, ein Qubit aus zwei interagierenden Lochspins mit einer Magnetfeldstärke von weniger als 10 Millitesla zu erzeugen.

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