Digital Think Tank (DTT)

Science Tank

Herzlich Willkommen in unser Rubrik „Science Tank“. In diesem Bereich der Webpräsenz beschäftigen wir uns interdisziplinär mit relevanten Entdeckung aus der Welt der Wissenschaften (Physik, Mathematik, Informatik, Medizin u.v.m). Dabei publizieren wir wichtige Errungenschaften aus der Welt mit einem besonderen Focus auf die wissenschaftliche Umgebung in Göttingen. Viel Spaß und bleiben Sie neugierig.     

Deformierte Atomkerne sind doppelt magisch. Wissenschaftler haben die fehlende Masse an Zirkonium-80 gefunden

Wissenschaftler des National Superconducting Cyclotron Laboratory (NSCL) und der Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) an der Michigan State University haben das Rätsel der fehlenden Masse von Zirkonium-80 gelöst, ein Rätsel, auf das sie selbst gestoßen sind. Die am NSCL durchgeführten Experimente haben gezeigt, dass der Kern von Zirkonium-80, der 40 Protonen und 40 Neutronen enthält, viel leichter ist als er sein sollte. Nun haben die Theoretiker am FRIB Berechnungen durchgeführt, die Antworten auf die Frage liefern, was mit der fehlenden Masse geschieht.

Die Beziehung zwischen Theoretikern und Experimentalphysikern ist wie ein koordinierter Tanz, sagt der Hauptautor der in Nature Physics veröffentlichten Arbeit, Alec Hamaker. Manchmal sind es die Theoretiker, die den Weg weisen und etwas vor der experimentellen Entdeckung zeigen, und manchmal entdecken die Experimentatoren etwas, das die Theoretiker nicht erwartet haben, fügt Ryan Ringle hinzu.

 Bild Quelle: Wikipedia / Quelle

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Graphen in einem flexiblen und transparenten Display aus Polen

Ein Team von Wissenschaftlern der Universität Lodz hat einen Prototyp eines OLED-Displays mit einer Elektrode aus Graphen entwickelt. Die Lösung macht sich die Plastizität und Transparenz des Materials zunutze, um flexible, biegsame Bildschirme und andere Arten von Displays herzustellen.

Dr. Paweł Kowalczyk von der Universität Łódź betont: "Es handelt sich nicht um ein theoretisches Modell, sondern um ein tatsächlich funktionierendes Gerät. Es ist uns gelungen, eine transparente Struktur zu schaffen, die mit OLED-Dioden zusammenarbeitet und es ermöglicht, alle Lösungen der flexiblen Elektronik in der Praxis anzuwenden". Das in der Struktur verwendete Graphen wurde mit Rheniumoxid modifiziert, was zu besseren Parametern des so genannten Ausgangsbetriebs führt, d. h. ohne unnötiges Aufblitzen der Diode.

 Bild Quelle: Univ. Lodz / Quelle

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Parker Solar Probe ist der Sonne so nahe wie nie zuvor

Die Sonde, die zur Sonne fliegt - die Parker Solar Probe (PSP) - hat kürzlich zwei Rekorde gebrochen. Er ist wieder einmal das sich am schnellsten bewegende vom Menschen geschaffene Objekt und das Objekt, das der Sonne am nächsten gekommen ist. Die Sonde befindet sich derzeit in der Mitte ihrer 10. nahen Begegnung mit unserem Stern.

Nach Angaben der NASA kam die Sonde am 21. November mit einer Geschwindigkeit von 586.864 km/h bis auf 8,5 Millionen Kilometer an unseren Stern heran. In den folgenden Runden wird PSP weiter beschleunigen und näher kommen. Die Sonde entfernt sich allmählich von der Sonne und wird zwischen dem 23. Dezember und dem 9. Januar die Daten, die sie während ihrer Begegnung mit der Sonne sammelt, zur Erde senden.

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Elektronische Pflaster zur Überwachung der Knochen

Ein Forscherteam der Universität von Arizona hat ein superdünnes drahtloses Gerät entwickelt, das dauerhaft mit der Knochenoberfläche verschmilzt. Eine neue elektronische Schaltungslösung dieser Art, die so genannte Osseo-Oberflächenelektronik, wird in einem in Nature Communications veröffentlichten Artikel beschrieben.


Die äußeren Schichten des Knochens werden auf die gleiche Weise erneuert wie die äußeren Schichten der Haut. Wenn also ein herkömmlicher Kleber verwendet wird, um etwas am Knochen zu befestigen, würde er nach wenigen Monaten abfallen. Deshalb hat der Mitautor der Studie, John Szivek vom BIO5-Institut, einen Klebstoff entwickelt, der Kalziummoleküle enthält, deren atomare Struktur derjenigen von Knochenzellen ähnelt. Der Chip ist sehr dünn - so dick wie ein Blatt Papier -, so dass er das Muskelgewebe, das mit den Knochen in Berührung kommt, nicht reizt.

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Start des Webb-Weltraumteleskops wegen eines unvorhergesehenen Zwischenfalls verschoben

Der für den 18. Dezember geplante Start des James-Webb-Weltraumteleskops hat sich nach einem Zwischenfall bei den Startvorbereitungen um mehrere Tage verzögert. Der neue geplante Starttermin ist der 22. Dezember dieses Jahres.

Der Vorfall ereignete sich bei den Vorbereitungen zur Montage des Teleskops auf einem speziellen Adapter, der es mit einer Ariane-5-Rakete verbindet. Das plötzliche, ungeplante Lösen der Verriegelung, mit der Webb am Adapter befestigt ist, verursachte Vibrationen, die durch das Teleskop hindurchgingen, berichtete die NASA. In einer Presseerklärung wurde mitgeteilt, dass dies während der Arbeiten geschah, für die das französische Unternehmen Arianespace vollständig verantwortlich ist. Das Unternehmen wurde mit dem Start des Teleskops beauftragt, das von Französisch-Guayana aus starten wird.

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Die NASA will ein Atomkraftwerk auf dem Mond

Die NASA und das Idaho National Laboratory (INL) haben angekündigt, dass sie nach Ideen für den Zugang zur Kernenergie auf dem Mond suchen. Die Einrichtung eines stabilen Energieversorgungssystems auf dem Mond ist ein Schlüsselelement für die bemannte Weltraumforschung. Das ist ein Ziel, das wir erreichen können", sagt Sebastian Corbisiero, der für die Leitung des Projekts verantwortlich ist.

Die NASA, die den Mond als Etappe für eine bemannte Reise zum Mars nutzen will, ist der Ansicht, dass ein vom Sonnenlicht unabhängiges Kernkraftwerk unabhängig von den Umweltbedingungen auf dem Mond oder dem Mars ausreichend Energie liefern wird. Das US-Energieministerium und die NASA sprechen schon seit einiger Zeit über das Konzept der "fission surface power" durch Spaltung. Dies ist ein Kernreaktor mit einer in Kilowatt berechneten Leistung. Durch die Spaltung von Urankernen würde sie eine Leistung von mindestens 10 Kilowatt erbringen.

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Kollisionen von Neutronensternen bereichern das Universum mehr als die Verschmelzung von Schwarzen Löchern mit Sternen

Wissenschaftler des MIT, von LIGO und der University of New Hampshire haben die Menge an schweren Elementen berechnet, die bei der Verschmelzung von Schwarzen Löchern mit Neutronensternen entstehen, und ihre Daten mit der Menge an schweren Elementen verglichen, die bei der Verschmelzung von Neutronensternen entstehen. Hsin-Yu Chen, Salvatore Vitale und Francois Foucart verwendeten fortschrittliche Simulationssysteme und Daten der Gravitationswellenobservatorien LIGO-Virgo.

Derzeit verstehen Astrophysiker nicht vollständig, wie sich Elemente, die schwerer als Eisen sind, im Universum bilden. Es wird angenommen, dass sie auf zwei Arten entstehen. Etwa die Hälfte dieser Elemente wird während des Prozesses s in Sternen mit geringer Masse (0,5-10 Sonnenmassen) in der Endphase ihres Lebens gebildet. Sie sind dann Rote Riesen. Dort findet Nukleosynthese statt, wenn schnelle Neutronen von Nukliden mit geringer Neutronendichte und mittleren Temperaturen eingefangen werden.

Bild Quelle: Pixabay / Quelle

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Dank topologischer Isolatoren war es möglich, 30 Laser zu einem Laser mit höherer Leistung zu kombinieren.

VCSELs sind der beliebteste Lasertyp. Sie sind in Smartphones, Computernetzwerken oder medizinischen Geräten zu finden. Sie emittieren Licht aus Quantenmulden oder -punkten, die sich zwischen Spiegeln befinden. Die Vertiefungen und Punkte sind extrem klein, ihre Größe wird in Bruchteilen eines Mikrometers gemessen. Dies ist einerseits ein Vorteil, da es eine Miniaturisierung und einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb ermöglicht, andererseits begrenzt die Größe die Leistung des Lasers. Nach jahrzehntelanger Arbeit wurde nun eine Lösung entwickelt, um die Leistung von VCSELs zu erhöhen, so dass sie auch in Bereichen eingesetzt werden können, in denen sie bisher nicht verwendet werden konnten.

Seit Jahrzehnten versuchen Forscher, die Leistung von VCSELs (vertical cavity surface emitting lasers) zu erhöhen, indem sie sie zwingen, in Gruppen zu arbeiten. Sie wollten mehrere Laser zu einem einzigen mit vervielfachter Leistung kombinieren. Leider führten minimale Ungenauigkeiten in den Herstellungsverfahren dazu, dass diese Laser in kleinen unabhängigen Gruppen arbeiteten, deren Emissionen nicht miteinander synchronisiert waren. Es war daher nicht möglich, einen kohärenten Laserstrahl zu erzeugen.

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Mit der neuen Technologie können 500 TB Daten auf einer Glasplatte gespeichert werden. Das sind mehr als 20.000 Blu-ray-Discs

Optica hat die Entwicklung einer neuen 5D-Aufzeichnungstechnologie angekündigt, mit der bis zu 500 TB Daten auf einer Glasplatte in CD-Größe gespeichert werden können. Auf die Einführung in den allgemeinen Gebrauch werden wir jedoch noch lange warten müssen.


Die neue 5D-Aufnahmetechnologie basiert auf einer Lösung, die Daten auf völlig neue Weise auf den Datenträger "brennt". Jede Datei wird auf drei Schichten sehr kleiner Punkte aufgezeichnet, und der Name dieser Lösung kommt nicht von ungefähr - jeder Punkt hat seine eigene Größe, Ausrichtung und Position in den drei traditionellen Dimensionen und sie sind alle unterschiedlich.

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Die längste Mondfinsternis seit 580 Jahren steht bevor

In der Nacht vom 18. auf den 19. November 2021 werden einige Erdbewohner Zeuge der längsten Mondfinsternis seit 580 Jahren. Das gesamte Phänomen wird mehr als 6 Stunden dauern, wobei die Silberkugel 3 Stunden und 28 Minuten lang im tiefsten Schatten der Erde verweilt. Es handelt sich jedoch nicht um eine totale Finsternis. Im Maximum werden 97,4 % der natürlichen Satellitenscheibe bedeckt sein.

Während der Finsternis befindet sich der Mond in seinem Apogäum, dem am weitesten von der Erdumlaufbahn entfernten Punkt. Daher wird es den Anschein haben, dass sie sich extrem langsam bewegt. Vom ersten Kontakt mit dem Erdschatten bis zur größten Verfinsterung werden mehr als 100 Minuten vergehen. Vom Austritt des Mondes aus dem größten Schatten der Erde bis zum Ende der Finsternis vergeht die gleiche Zeitspanne.

Bild Quelle: Pixabay

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Zellen SimCity

So sieht eine menschliche Zelle aus der Nähe aus. Das ungewöhnliche Bild wurde von der NASA mit Hilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie aufgenommen. Die NASA hat uns an atemberaubende Bilder aus dem Kosmos gewöhnt. Bearbeitete und farbige Bilder von fernen Nebeln und Galaxien haben schon immer die Fantasie beflügelt. Diesmal jedoch hat die Agentur, die mit dem Weltraum verbunden ist, dazu beigetragen, ein Bild eines der kleinsten Objekte zu schaffen, das uns umgibt - die Zellen unseres Körpers

Bild Quelle: Digizyme/NASA/Stanford University

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