Selbstheilendes synthetisches Material. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

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Selbstheilender Kunststoff

28.03.2001

Wissenschaftler der University of Illinois (USA) gaben die Erfindung eines neuen synthetischen Materials bekannt, das zur Selbstheilung fähig ist.

Im Zuge der Forschung auf dem Gebiet der Verbundwerkstoffe kamen Wissenschaftler auf die Idee, diese mit mikroskopisch kleinen Kapseln zu füllen, die einen speziellen Füllstoff und einen Katalysator enthalten. Bei kleinsten Rissen im Material platzen die Kapseln und setzen eine Substanz frei, die den entstandenen Raum ausfüllt. Sobald die Füllmasse mit dem Katalysator reagiert, findet eine Polymerisation statt und die Schadstelle wird repariert.

In den durchgeführten Tests wurden die mechanischen Eigenschaften des Materials zu 75 % wiederhergestellt. Derzeit experimentieren Wissenschaftler mit verschiedenen Verbundstoffen, darunter 15 bis 30 Kapseln pro Quadratzentimeter. Versuche zeigen, dass Produkte aus diesem Material um ein Vielfaches langlebiger sind als solche aus einem herkömmlichen Verbundwerkstoff.

Das neue Material ist noch nicht reif für den industriellen Einsatz. Experten prognostizieren jedoch bereits den Einsatz in verschiedenen Bereichen – von der Herstellung von Tennisschlägern über künstliche Gelenke bis hin zu Raumfahrzeugen.

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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

Ein Gehirnimplantat übersetzt Gedanken in Worte 14.11.2023

Wissenschaftler der Duke University haben ein innovatives Gehirnimplantat entwickelt, das Gedanken in Worte übersetzen und eine auf Gehirnaktivität basierende Kommunikation ermöglichen kann. Dieses Gerät soll Menschen helfen, die unter Sprachstörungen leiden oder aus verschiedenen Gründen nicht in der Lage sind, verbal zu kommunizieren. Die ersten Experimente zeigten, wie vielversprechend dieses Forschungsgebiet ist.

Experimente zur Umwandlung von Gehirnaktivität in Text- und Sprachkommunikation, die durch Scannen der Gehirnsignale von Patienten durchgeführt wurden, ermöglichen es nun, „Gedanken“ mit einer Geschwindigkeit von bis zu 78 Wörtern pro Minute in Worte zu übertragen. Dies sei vergleichbar mit dem Hören eines Hörbuchs mit halber Geschwindigkeit, so die Studienautoren. Normalerweise spricht eine Person bis zu 160 Wörter pro Minute, was die Kommunikation lebendig und natürlich macht. Für Menschen mit Sprachstörungen sind jedoch genauere Sensoren für die Gehirnaktivität erforderlich.

Ein Team von Wissenschaftlern der Duke University hat in Zusammenarbeit mit dem Labor für biomedizinische Technik der Universität einen Gehirnaktivitätssensor mit 256 Sensoren auf einem Stück Plastik in der Größe einer Briefmarke entwickelt. Dieser neue Sensor ist in der Lage, Signale einzelner Neuronen mit hoher Genauigkeit aufzuzeichnen.

Wissenschaftler hatten nicht vor, Gedanken direkt zu lesen. Durch die Verwendung komplexer Signale der Muskeln des Zungenapparats, etwa der Zungen-, Kehlkopf- und Gesichtsmuskulatur, konnten sie jedoch die unausgesprochenen Meinungen von Patienten genau ermitteln (der Zungenapparat wird von bis zu 100 Muskeln gesteuert, die Signale von die überwacht werden müssen). Auf diese Weise könnte ein gedanklich gesprochener Satz in Muskelsignale umgewandelt werden, und aus diesen aus dem Gehirn gelesenen Daten könnte der Computer reproduzieren, was der Patient sagen wollte. Bei Patienten mit einer Sprachstörung konnten die Gedanken zwar in der Großhirnrinde verbleiben, aber dank des Sensors konnten sie von einem Computer gesprochen werden.

Ein Experiment mit vier Patienten zeigte, dass die durchschnittliche Genauigkeit bei der Erkennung von Gedanken in Worte bei 40 % und die maximale bei 84 % lag. Der Erkennungsalgorithmus wurde mit der „Listen and Repeat“-Methode erlernt. Der Patient sprach kurze, unbeholfene Buchstabenkombinationen aus, wobei der Algorithmus lernte, Gehirnaktivität in verschiedenen Lautkombinationen zu erkennen.

Trotz des relativ geringen Anteils an Schallerkennung war das Experiment nach Angaben des Wissenschaftlerteams erfolgreich. Während eines 90-minütigen Tests lernte der Algorithmus nur 15 Sekunden lang. Genau diese Zeit wurde den Experimentatoren für jeden Patienten zugewiesen. Dies geschah bei geplanten Gehirnoperationen an Patienten. Am Ende der Operation gaben die Neurochirurgen den Wissenschaftlern 15 Minuten Zeit, um mit den Patienten an ihrem Programm zu arbeiten. Ohne Zugang zum offenen Gehirn, in einem bestimmten Teil der Großhirnrinde, in dem der Sensor installiert war, wäre diese Studie nicht durchführbar gewesen.

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