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Das Material ist 10 mal stärker als Stahl

14.01.2017

Eine Gruppe von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology hat aus Graphenflocken ein leichtes und haltbares Material geschaffen. Wie Sie wissen, gilt Graphen bisher als das haltbarste Material, aber es in eine dreidimensionale Form zu bringen, galt als schwierige Aufgabe.

Die Dichte des neuen Materials ist 20-mal geringer als die Dichte von Stahl, während es sich als 10-mal stärker als Stahl herausstellte.

Um das Material zu erhalten, pressten Experten bei hoher Temperatur kleine „Flocken“ aus Graphen. Die entstehende dreidimensionale Struktur erinnert Wissenschaftlern zufolge ein wenig an manche Korallen. Durch eine bestimmte Anordnung von "Flocken" im Raum konnte ein Material mit hoher Festigkeit hergestellt werden. Eine spezielle Konfiguration wurde mit einem hochpräzisen 3D-Drucker erreicht.

Darüber hinaus haben neue Forschungsergebnisse des Massachusetts Institute of Technology die Annahme anderer Wissenschaftlergruppen widerlegt, wonach es möglich sei, aus Graphen, das leichter als Luft ist, feste dreidimensionale Objekte herzustellen. Es wurde angenommen, dass solche Materialien als Ersatz für Helium in Ballons verwendet werden könnten. Laut den Forschern aus Massachusetts würde das Material bei einer so geringen Dichte dem Druck der umgebenden Luft einfach nicht standhalten und würde zusammenbrechen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

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, ... >>

Hauptrisikofaktor für Spielsucht 07.05.2024

Computerspiele werden bei Teenagern zu einer immer beliebteren Unterhaltungsform, die damit verbundene Gefahr einer Spielsucht bleibt jedoch ein erhebliches Problem. Amerikanische Wissenschaftler führten eine Studie durch, um die Hauptfaktoren zu ermitteln, die zu dieser Sucht beitragen, und um Empfehlungen für ihre Vorbeugung abzugeben. Über einen Zeitraum von sechs Jahren wurden 385 Teenager beobachtet, um herauszufinden, welche Faktoren sie für eine Spielsucht prädisponieren könnten. Die Ergebnisse zeigten, dass 90 % der Studienteilnehmer nicht von einer Sucht bedroht waren, während 10 % spielsüchtig wurden. Es stellte sich heraus, dass der Schlüsselfaktor für die Entstehung einer Spielsucht ein geringes Maß an prosozialem Verhalten ist. Jugendliche mit einem geringen Maß an prosozialem Verhalten zeigen kein Interesse an der Hilfe und Unterstützung anderer, was zu einem Verlust des Kontakts zur realen Welt und einer zunehmenden Abhängigkeit von der virtuellen Realität durch Computerspiele führen kann. Basierend auf diesen Ergebnissen, Wissenschaftler ... >>

Verkehrslärm verzögert das Wachstum der Küken 06.05.2024

Die Geräusche, die uns in modernen Städten umgeben, werden immer durchdringender. Allerdings denken nur wenige Menschen darüber nach, welche Auswirkungen dieser Lärm auf die Tierwelt hat, insbesondere auf so empfindliche Tiere wie Küken, die noch nicht aus ihren Eiern geschlüpft sind. Aktuelle Forschungsergebnisse bringen Licht in diese Frage und weisen auf schwerwiegende Folgen für ihre Entwicklung und ihr Überleben hin. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Verkehrslärm bei Zebraküken zu ernsthaften Entwicklungsstörungen führen kann. Experimente haben gezeigt, dass Lärmbelästigung das Schlüpfen der Küken erheblich verzögern kann und die schlüpfenden Küken mit einer Reihe gesundheitsfördernder Probleme konfrontiert sind. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die negativen Auswirkungen der Lärmbelästigung auch auf die erwachsenen Vögel übergreifen. Reduzierte Fortpflanzungschancen und verringerte Fruchtbarkeit weisen auf die langfristigen Auswirkungen von Verkehrslärm auf die Tierwelt hin. Die Studienergebnisse unterstreichen den Bedarf ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Der Weg zu einem gesunden Herzen führt über den Darm. 30.12.2015

Es ist möglich, das Herz und die Blutgefäße gesund zu halten, wenn die gastrointestinale Mikroflora unter Kontrolle gehalten wird, fanden Forscher der Cleveland Clinic heraus. Wie wir alle wissen, hilft die Mikroflora, Nahrung zu verdauen und greift somit aktiv in den Stoffwechsel ein. Durch die Abbauprodukte verschiedener Stoffe können Bakterien nahezu alle Körpersysteme angreifen. Eines der Moleküle, mit denen Darmmikroben aktiv arbeiten, heißt Cholin, das besonders reichlich in Fleisch und Eiern vorkommt. Bakterien wandeln es in Trimethylamin um, das in der Leber weitere chemische Metamorphosen durchmacht und daraus Trimethylaminoxid gewinnt. Es wird mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen beim Menschen in Verbindung gebracht, was indirekt in Tierversuchen bestätigt wurde, in denen es das Arteriosklerose-Risiko erhöhte. Das heißt, es stellt sich heraus, dass die Schädigung der Blutgefäße mit Bakterien beginnt, die Cholin aus unserer Nahrung verarbeiten.

Stanley Hazen und seine Kollegen entdeckten, dass ein strukturelles Analogon von Cholin namens DMB (3,3-Dimethyl-1-butanol) bakterielle Enzyme hemmt, die gefährliches Trimethylamin produzieren. Darüber hinaus war die Wirkung sowohl bei Bakterien, die in Mäusen leben, als auch bei Bakterien, die in Menschen leben, dieselbe. Wenn Mäuse auf einer cholinreichen Diät gehalten wurden (und die Tiere selbst für Arteriosklerose prädisponiert waren), ihnen aber gleichzeitig DMB verabreicht wurde, nahm das Risiko einer Arteriosklerose bei ihnen ab: Der Gehalt an atherogenen Verbindungen im Blut sank und An den Wänden der Blutgefäße bildeten sich keine Plaques.

DMB kommt in Olivenöl und Rotwein vor und ist an sich ziemlich harmlos: Mäusen, denen es in gereinigter Form verabreicht wurde, ging es vier Monate danach gut. Es sollte auch beachtet werden, dass DMB für die Darmflora unschädlich ist und im Allgemeinen ziemlich schnell abgebaut und aus dem Körper ausgeschieden wird. Alles in allem sieht es nach der perfekten Prophylaxe aus: Nehmen Sie DMB mit Nahrung ein und Sie haben eine gesunde Vaskularität. Es gibt jedoch keine Garantie dafür, dass Mikroben, die regelmäßig damit behandelt werden, keinen Weg finden, sich an einen solchen neuen „äußeren Faktor“ anzupassen – Trimethylamin wird von einigen Bakterien als Energiequelle verwendet, und sie können es durchaus lernen, es wieder zu bekommen sogar in Gegenwart eines Enzyminhibitors.

Andererseits ist nicht bekannt, was bei einer Langzeitanwendung von DMB passieren wird. Die Autoren selbst stellen fest, dass sie einige Veränderungen im Verhältnis der mikrobiellen Arten im Darm von Mäusen bemerkt haben, obwohl diese Veränderungen äußerst geringfügig waren. Ob das Gleiche mit der menschlichen Mikroflora passieren wird und ob dies zu einigen Nebenwirkungen führen kann, wird sich erst nach neuen Experimenten zeigen.

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