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Flugroboter
Nach dem Vorbild von Insekten haben Wissenschaftler einen winzigen Flugroboter entwickelt, der seinen Strombedarf mithilfe von Solarzellen deckt.
Technik
Weltweit streben Physiker nach immer genaueren Uhren – ob für die Navigation per Satellit oder die Überprüfung fundamentaler Naturgesetze.
In der 328. Folge berichtet Antonia Kesel, wie sich Forscher bei der Suche nach technischen Lösungen von der Natur inspirieren lassen.
Bionik
Neuartige Oberflächen – strukturiert nach dem Vorbild von Schmetterlingen – verhindern ein Aufheizen unter Sonnenlicht.
Farben
Eine Kunststofftinte aus dem 3D-Drucker härtet kontrolliert aus und lässt so bunt schillernde Farbdrucke von blau bis orange entstehen – ganz ohne Farbstoffe.
Physikalische Größen
Wie lang ist ein Meter, wie schwer ein Kilogramm und wann ist eine Sekunde vergangen? Die Antwort auf diese Fragen fiel im Lauf der Geschichte sehr unterschiedlich aus.
Biophysik
Spitze Strukturen zeigen trotz ihrer enormen Größenunterschiede in der Natur eine verblüffende Ähnlichkeit in ihrem Aufbau.
Strömungsdynamik
Wie lassen sich Flüssigkeiten effizient pumpen? Ein Forschungsteam präsentiert nun eine neue Lösung – inspiriert von der Pumpe in uns allen: dem Herzen.
Forscher haben die Flügel von Ohrwürmern untersucht und die ausgeklügelte Falttechnik auf ein künstliches Modell übertragen.
Schwärme winziger Propeller, die wie Pflanzensamen durch die Lüfte fliegen, könnten die Luftqualität über große Areale messen.
Symmetrie
Fraktal heißen Objekte, bei denen das Ganze seinen Bestandteilen ähnelt: Darunter fallen Bäume und Kristalle, aber auch Ansammlungen von Galaxienhaufen.
Wie lang ist ein Meter, wie schwer ein Kilogramm und wie lang eine Sekunde? Die Antwort auf diese Fragen fiel im Lauf der Geschichte oft sehr unterschiedlich aus.
Intelligente Materialien
Ähnlich wie eine Sonnenblume wendet sich ein neues synthetisches Material selbstständig einer Lichtquelle zu.
Kolloide sind im Alltag allgegenwärtig. Forscher untersuchen, wie sich die kleinen Teilchen zu symmetrischen Strukturen zusammensetzen und wie äußere Bedingungen die Geometrie dieser Strukturen bestimmen.
Symmetrien
Der heutigen Vorstellung von Raum und Zeit liegt ein enges Zusammenspiel von Symmetrien und fundamentalen Naturgesetzen zugrunde. Im Zentrum dieser Erkenntnis steht das sogenannte Noether-Theorem.
Wissenschaftler bauten die Scheren von Knallkrebsen nach und erzeugten damit ein heißes Plasma aus elektrisch geladenen Teilchen.
Materie
Neuer Werkstoff haftet auch an feuchten Flächen und könnte sich etwa für neuartige Wundpflaster eignen.
Nach dem Vorbild eines Nashornkäfers entwickelten Forscher eine kleine Roboterfliege, die Kollisionen standhalten kann.
Eine hölzerne Spiralstruktur nach natürlichem Vorbild bohrt sich bei Feuchtigkeit in den Boden und lässt Pflanzensamen erfolgreicher keimen.
Forschende entwickelten einen neuen Roboter für minimalinvasive Behandlungen nach dem Vorbild von Schuppentieren.
Neuartige Polymere können gebrochene Bindungen selbständig heilen und damit die Lebensdauer von Kunststoffen deutlich verlängern.
Forscher entschlüsseln das Geheimnis eines besonders stabilen Käfers, dessen Exoskelett künftig als Vorbild für bionische Werkstoffe dienen könnte.
Das Internationale Einheitensystem
Klaus von Klitzing vom MPI für Festkörperforschung in Stuttgart über mögliche neue Definitionen des Kilogramms.
Internationales Einheitensystem
Bisher legt ein Metallzylinder fest, wie schwer ein Kilogramm ist. In der 273. Folge des Podcasts erklärt Frank Härtig, wie diese Einheit künftig über eine Naturkonstante definiert werden soll.
Zeitmessung
In der 278. Folge unseres Podcasts erklärt Fritz Riehle, warum Forscher auf dem gesamten Globus an einer neuen Generation von Atomuhren arbeiten.
Obwohl Quasikristalle bereits vor 30 Jahren entdeckt wurden, sind viele ihrer Eigenarten noch nicht verstanden. Inzwischen könnten aus einer neuen Art von Quasikristallen Materialien mit besonderen Eigenschaften entstehen.
Ein bionischer Roboter nach dem Vorbild von Rochen hält sogar hohen Wasserdrücken von mehr als 100 Megapascal in der Tiefsee stand.
Ein neues Material nach dem Vorbild von Tintenfischen kann je nach Einstellung Wärme, Licht und Mikrowellen blockieren – oder durchlassen.
Aerodynamik
Eine Kombination aus horizontalen und vertikalen Wellenbewegungen hält Schmuckbaumnattern in der Luft, wenn sie von Baum zu Baum gleiten.
Forscher ahmten den Aufbau menschlicher Haut nach und verliehen so auch einer harten Oberfläche selbstheilende Eigenschaften.
Forscher haben eine wasserabweisende Haut aus lebenden Zellen gezüchtet, die sich passgenau um einen Roboter legt.
Forscher imitieren die Nanostrukturen auf den Deckflügeln von Bockkäfern, um eine erstaunlich reflektierende Kunststofffolie zu entwickeln.
Leben
Extrem wasser- und blutabweisende Oberflächen erlauben vielfältige Anwendungen – von selbstreinigenden Solarzellen, die Licht besonders effizient sammeln, bis hin zu leistungsfähigeren Herz-Lungen-Maschinen.
Ein neues Glas nach dem Vorbild des Glasflügelfalters ist nicht nur besonders transparent – es stößt auch verschiedenste Flüssigkeiten ab.
Teilchenphysik
In der 290. Folge stellt Georg Weiglein das Konzept der Supersymmetrie vor und erklärt, warum diese Theorie nach fast fünfzig Jahren allmählich in Bedrängnis gerät.
Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart haben erstmals nachgewiesen, dass Flüssigkeiten über eine fünfzählige innere Symmetrie verfügen. Dieses Ergebnis ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis der…
Entdecken Sie in unserer Themensammlung, in welch unterschiedlichen Phänomenen Symmetrien in der Physik eine Rolle spielen.
Symmetrien bilden das Grundgerüst, auf dem viele physikalische Theorien beruhen. Das Standardmodell der Elementarteilchen ist dabei in seinem Kern symmetrisch aufgebaut.
Forscher untersuchen den geschickten Aufbau von Biomaterialien, vor allem die variierenden Kombinationen von brüchigen Mineralien und weichen Biopolymeren, die die Naturstoffe robust und zäh machen.
Dank einer Kombination aus mehreren Kräften können die Reptilien auf verschiedenen Oberflächen mühelos haften und laufen.
Nach dem Vorbild von Zikadenflügeln verhindert ein neues Material die Benetzung mit selbst kleinsten Tröpfchen.
Mikrostrukturen an den Bauchfedern der Vögel formen winzige Röhrchen, in denen Wasser selbst über längere Flugstrecken transportiert werden kann.
Selbstorganisation
Die Analyse von Knäueln aus Würmern könnte zur Entwicklung einer neuen Klasse von sich selbst organisierenden Materialien führen.
In der 250. Folge unseres Podcasts erklärt Claus Kiefer von der Universität Köln, wie sich der Zeitbegriff im Lauf der Zeit wandelte – und warum man heute glaubt, dass Zeit auf der fundamentalen Ebene nicht existiert.
Nicht alle Prozesse in der Elementarteilchenphysik gehorchen fundamentalen Symmetrien. Nun haben Forscher eine weitere Ausnahme entdeckt.
Quantengravitation
Im Interview stellt Martin Bojowald ein neues Modell von einer fundamentalen Zeit vor, die den Takt im gesamten Universum angibt.
Teilchen
Forscher legen einen neuen Wert für die Protonenmasse vor, der genauer ist als der bisherige Literaturwert – und von diesem abweicht.
Wissenschaftler erzeugen erstmals einen Zeitkristall, der wie ein normaler Kristall periodisch angeordnet ist – nur nicht im Raum, sondern in der Zeit.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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