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Strapazierfähiges Memory-Polymer

16.02.2016

Wissenschaftler der University of Rochester in den Vereinigten Staaten haben unter der Leitung von Mitch Anthamatten ein Material entwickelt, das beim Erhitzen seine Form ändert und beim Abkühlen in seine ursprüngliche Position zurückkehrt und in der Lage ist, Lasten zu heben, die das Tausendfache seines Eigengewichts betragen. In diesem Fall reicht es aus, das Polymer von Raumtemperatur auf 35 Grad Celsius, also Menschentemperatur, zu erwärmen.

Beim Erhitzen dehnen sich die Polymerketten und bilden hochgeordnete Strukturen. Ihre Zahl wächst allmählich, und das Material nimmt eine neue Form an. Gleichzeitig haben Chemiker gelernt, das Polymer durch verschiedene Additive auf die gewünschte Arbeitstemperatur einzustellen. Wissenschaftler haben an der chemischen Zusammensetzung des Materials gearbeitet, damit es so elastisch wie möglich wird, was bedeutet, dass es viel potenzielle Energie speichern und Lasten heben kann, die viel größer sind als sein eigenes Gewicht. Die Forscher nennen ein Beispiel: Ein schnürsenkelgroßes Gummiband mit einem Gewicht von 1 Gramm kann so eine Literflasche Soda anheben.

„Unser Polymer ist wie ein Gummiband, das bei Dehnung in einer bestimmten Form fixiert wird. Aber es genügt, es zu berühren, und es kehrt in seine ursprüngliche Form zurück“, erklärt der Studienleiter.

Wissenschaftler schlagen vor, dass solch ein einzigartiges Polymer in vielen Bereichen nützlich sein wird. Zum Beispiel als Fäden für extra starke Nähte, für die Herstellung von Kunstleder, medizinische Spender, die auf Körpertemperatur reagieren, und so weiter.

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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

Erstellt den kleinsten Transistor 01.11.2016

Physiker der University of Berkeley in den USA haben den weltweit ersten Transistor mit einem Gate von etwa einem Nanometer geschaffen. Dies ist eine Größenordnung weniger als bei den kleinsten heute verwendeten Transistoren. In der Fachzeitschrift Science ist ein Artikel von Wissenschaftlern erschienen, auf der Uni-Website wird kurz über die Entwicklung berichtet.

Die Materialien für den Transistor waren Molybdänsulfid und Kohlenstoffnanoröhren. Diese Kombination ermöglichte es, die Größe des Gates radikal zu reduzieren - es ist dieses Element des Geräts, das seine Leitfähigkeit steuert. Das Design umfasst drei Schichten: ein Siliziumsubstrat, Zirkoniumdioxidplatten, durch die eine Kohlenstoffnanoröhre verläuft, und eine dünne Schicht aus Molybdändisulfid.

Aufgrund des höheren Widerstands von Molybdändisulfid als Silizium erzeugt das Gate selbst einer einzelnen Kohlenstoffnanoröhre ein starkes elektrisches Feld, um zu verhindern, dass Elektronen mithilfe von Quantentunneln von einem Ende des Transistors zum anderen „springen“.

„Wir haben die bisher kleinsten Transistoren geschaffen. Das Nanometer-Gate-Bauelement beweist, dass die richtige Materialwahl eine weitere Reduzierung der Größe der Elektronik ermöglicht“, sagte Ali Javey, Mitglied des Forschungsteams.

Solche Transistoren für die Elektronik zu nutzen, ist derzeit noch nicht möglich, da es keine Technologie gibt, sie zu drucken und in Chips einzubetten, aber das ist eine Zukunftsaufgabe.

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