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Unbemannte Fahrzeuge bauten die Brücke selbst

24.09.2015

Fast täglich erscheinen neue Projekte für den Einsatz von Drohnen im Bauwesen. Vor nicht allzu langer Zeit hat beispielsweise das japanische Ingenieurbüro Komatsu ein System namens Smart Construction auf den Markt gebracht, das Cloud-basierte Computerdienste kombiniert, die von künstlicher Intelligenz bereitgestellt werden. Das System wird nach Unternehmensangaben die drei Hauptkomponenten einer modernen Baustelle miteinander verbinden: Menschen, Computer und Drohnen.

Eine der führenden europäischen Organisationen, die an der Entwicklung von Baudrohnen beteiligt ist, ist das Institut für Dynamische Systeme und Steuerung der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich (Schweiz). Vor einigen Monaten gaben die Forscher des Instituts ihre Pläne bekannt, Zugstrukturen mit unbemannten Luftfahrzeugen zu bauen. Sie haben gerade den ersten bedeutenden Erfolg in dieser Richtung angekündigt - den Bau einer Seilbrücke durch Roboter, die das Gewicht eines Erwachsenen tragen kann.

Dazu flog eine Gruppe von Quadrocoptern, die mit motorisierten Kabelrollen ausgestattet waren, autonom zwischen zwei Stützpunkten hin und her und baute mit einem Kunststoffkabel aus Dyneema-Material eine Brücke. Von Fechtanzügen und Abschleppseilen bis hin zu kugelsicheren Westen, Decken und sogar Tafeln hat dieses leichte und langlebige Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht breite Anwendungen gefunden. Das Gewicht des Seils beträgt nur 7 g pro Meter und das Seil mit einem Durchmesser von 4 mm hält einer Belastung von 1300 kg stand.

Der einzige Teil der Konstruktion, von Hand gefertigt, Stahlstützen. Den Rest erledigten Quadcopter, die aus 120 m Kabel Knoten, Glieder und Geflechte strickten und so eine Brücke aus neun Abschnitten mit einer Gesamtlänge von 7,4 m schufen.Vor Baubeginn unternahmen die Drohnen mehrere Testflüge zum Training. Aber während sie arbeiteten, korrigierten sie ihre Flugbahn mit einem Motion-Capture-System, das die Position der Fahrzeuge überwachte und die Kraft berücksichtigte, die auf die Fahrzeuge ausgeübt wurde, als das Halteseil eingesetzt wurde.

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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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, ... >>

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Transistoren, die 10 Mal schneller arbeiten als Gehirnsynapsen 03.08.2022

Forscher des Massachusetts Institute of Technology haben programmierbare Transistoren entwickelt, die 10 Mal schneller arbeiten als Gehirnsynapsen. Die für das analoge maschinelle Lernen verwendete Technologie bietet nicht nur eine hohe Datenverarbeitungsgeschwindigkeit, sondern auch eine gute Energieeffizienz.

Der Arbeitsmechanismus des Geräts besteht darin, ein winziges Ion, ein Proton, elektrochemisch in ein isolierendes Oxid einzufügen, um dessen elektronische Leitfähigkeit zu modulieren. Wissenschaftler nutzten ein starkes elektrisches Feld, um Protonen zu beschleunigen und Ionentransistoren in den Nanosekunden-Betriebsmodus zu versetzen.

Die Forscher weisen darauf hin, dass das Geheimnis neuer Geräte in der Verwendung von anorganischem Phosphorsilikatglas liegt. Es ermöglicht eine ultraschnelle Bewegung von Protonen, da es viele nanometergroße Poren enthält, deren Oberflächen Diffusionswege für Elementarteilchen bieten. Es kann sehr starken gepulsten elektrischen Feldern standhalten.

Das Aktionspotential in biologischen Zellen steigt und fällt auf einer Zeitskala von Millisekunden, da eine Potentialdifferenz von ungefähr 0,1 Volt durch die Stabilität von Wasser begrenzt ist. Bei unserer Arbeit legen wir bis zu 10 Volt durch einen speziellen, nanodicken Hartglasfilm, der Protonen erzeugt, ohne ihn zu beschädigen. Und je stärker das Feld, desto schneller arbeiten die Ionengeräte.

Im menschlichen Gehirn erfolgt Lernen durch Stärkung und Schwächung der Verbindungen zwischen Synapsen. Tiefe neuronale Netze verwenden eine ähnliche Strategie, wenn die Gewichte der Knoten (Neuronen) mit Lernalgorithmen programmiert werden. Bei der Verwendung von Prozessoren sorgt das Erhöhen und Verringern der elektrischen Leitfähigkeit von Protonenwiderständen für analoges maschinelles Lernen.

Die Leitfähigkeit wird durch die Bewegung von Protonen gesteuert. Um die Leitfähigkeit zu erhöhen, werden mehr Protonen in den Kanal im Widerstand geschoben, und um die Leitfähigkeit zu verringern, werden Protonen ausgestoßen. Dies wird durch die Verwendung eines Elektrolyten (ähnlich einer Batterie) erreicht, der Protonen produziert, aber Elektronen blockiert. Die Erhöhung der Geschwindigkeit von Protonen beschleunigt den Prozess des maschinellen Lernens erheblich.

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