Winzige Speicherzelle hält extremen Temperaturen stand

Neuartiges ferroelektrisches Material ermöglicht kleinere und bessere Halbleiterbauteile für Mikroelektronik

In der Entwicklung und Strukturierung von neuen Materialien für Halbleiter-Bauteile der nächsten Generation, wie neuartige Speicherzellen, haben Materialforschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Fraunhofer-Instituts für Siliziumtechnologie in Itzehoe (ISIT) eine weitere Hürde genommen. Sie konnten zeigen, dass sich ferroelektrisches Aluminium-Scandium-Nitrid auf wenige Nanometer herunterskalieren lässt und verschiedene Zustände speichern kann, sich also als Nanoschalter eignet. Außerdem erwies es sich als besonders stabiles und leistungsfähiges Halbleitermaterial für aktuelle Technologien, die auf Silizium, Siliziumcarbid und Galliumnitrid basieren. (Grafik: Aluminium-Scandium-Nitrid wird geschaltet – polare Ausrichtung im Material verändert sich © Niklas Wolff, Adv. Sci) weiterlesen…

Autonomes „Ridepooling“ soll Verkehrswende voranbringen

Modellprojekt in Hamburg – KIT-Forschende untersuchen NutzerInnen-Verhalten von Mobilitätsangeboten

Neue Mobilitätsangebote wie Ridepooling könnten Innenstädte entlasten, Emissionen senken und Fahrgästen mehr Flexibilität bieten. Ein On-Demand-Verkehrsangebot mit autonomen Shuttlebussen im Hamburger Straßenverkehr entwickelt das Projekt „Autonomes Ridepooling“ (ALIKE), an dem auch Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) beteiligt sind. ALIKE bündelt die Kompetenzen von Mobilitätsanbietern und Partnern aus Fahrzeugindustrie und Wissenschaft. Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr fördert das Projekt mit 26 Millionen Euro. (Bild: Simulation von Ridepooling-Fahrzeugen mit mobiTopp für Erforschung der Wirkung autonomen Verkehrs – © MOIA Simulation weiterlesen…

Handel mit „Schwarzer Masse“ begrenzen

EU soll Export von Materialien aus Elektroautobatterien einschränken

Beim Schreddern alter Elektroautobatterien entsteht ein Metallgemisch, das als „schwarze Masse“ bezeichnet wird – ein Name, der sich von der typischen schwarzen Farbe des in den Anoden von Autobatterien enthaltenen Graphits ableitet. Die europäische Recyclingindustrie und Umweltgruppen hat gefordert, den Export von Metallen aus gebrauchten Elektroautobatterien zu verbieten so Frederic Simon im Portal Euractiv. Damit soll das Recycling in Europa gefördert und die Abhängigkeit von Rohstoffimporten verringert werden. weiterlesen…

Bronze oder Eisen?

Mathematiker und Physiker beschleunigen Simulation von Supraleitern enorm

Supraleiter – Materialien, durch die Elektrizität völlig widerstandsfrei fließen kann – sind für viele Hochtechnologie-Anwendungen von zentraler Bedeutung, seien es Quantencomputer, Medizintechnik oder Hochleistungs-Energieanwendungen. WissenschaftlerInnen aus Saarbrücken, Eindhoven und Köln haben nun eine Methode im Grenzgebiet von Mathematik und Physik entwickelt, mit der die Simulation solcher Materialien enorm vereinfacht werden kann. Sie wurde am 20.09.2023 im Fachmagazin Physical Review Research publiziert. weiterlesen…

Chemie-Industrie verbraucht am meisten Öl und Gas

BUND: Blackbox Chemieindustrie

Das zeigt eine am 27.09.2023 publizierte BUND-Untersuchung: Der Chemiesektor verwendet 20 Prozent seines Energie- und Rohstoffbedarfs allein für die Produktion von Plastikverpackungen. 383 Milliarden Kilowattstunden Energie und Rohstoffe wie Öl und Gas haben deutsche Chemiefirmen im Jahr 2020 verbraucht. Das entspricht dem Energieverbrauch von Dänemark und Irland zusammen. Die Chemieindustrie stellt Ausgangsstoffe für nahezu alle Industrieerzeugnisse her. Deutschland ist der mit Abstand führende Standort der europäischen Chemie- und Plastikindustrie und Sitz einiger der größten global agierenden Konzerne. Ihr auf Wachstum ausgelegtes Wirtschaften ist zukunftsfeindlich. BUND-Studie „Blackbox Chemieindustrie“ und Zusammenfassung. weiterlesen…

Lebensverlängerung organischer Solarzellen

Durch Verstärkung der Stabilität

Photovoltaikzellen aus organischen Verbindungen (OPV) sind leicht und biegsam, weshalb sie als sehr vielversprechend gelten. Ein internationales Forschungsnetzwerk unter Leitung der TU Graz möchte nun die Stabilität der Materialien erhöhen, schreibt Philipp Jarke am 27.09.2023 in den TU Graz news. (Foto: Organische Solarzellen im Labor – © TU Graz, Institut für Chemische Technologie von Materialien) weiterlesen…

Mit Hühnerfedern grünen Strom produzieren

Aber mt Nutzung von Ewigkeitschemikaien

Federn halten Hühner warm, und sie könnten auch der Schlüssel zur Entwicklung nachhaltiger Brennstoffzellen sein. WissenschaftlerInnen der Technischen Universität Nanyang (NTU) und der ETH Zürich in der Schweiz haben einen Weg gefunden, durch die Extraktion des Proteins Keratin aus Hühnerfedern und die anschließende Verarbeitung zu ultrafeinen Fasern, den so genannten Amyloidfibrillen in sauberes und nachhaltiges Material für den Bau von abfallfreien Brennstoffzellen zu verwandeln. (Bild: Feder – © von Christine Sponchia auf Pixabay) weiterlesen…

Künstliche Korallenriffe können echte nachahmen

Neue Forschungen an vom Klimawandel geschädigten Meeresbewohnern

Die Durchschnittstemperatur der Erde lag im September 2023 bei 1,75° C über ihrer vorindustriellen Grundlinie und durchbrach (wenn auch nur vorübergehend) die 1,5° C-Schwelle. Die anhaltende Erwärmung macht es den Korallenriffen des Ozeans schwer, zu überleben. Dasselbe gilt für die Gemeinden, die auf die Riffe für Lebensmittel angewiesen sind, um ihre Küstenlinie vor Stürmen zu schützen und für andere Einkommensquellen, wie den Tourismus. Die jüngsten Einschätzungen des Weltklimarats haben vorhergesagt, dass selbst wenn die globale Erwärmung in den optimistischsten Szenarien gehalten wird, bis zu zwei Drittel aller Korallenriffe in den nächsten Jahrzehnten verschlechtern könnten. weiterlesen…

Künstliche Intelligenz prophezeit Zukunft von Forschung in künstlicher Intelligenz

KI-Forschung wächst exponentiell

Forschenden ist es fast unmöglich geworden, in der überwältigenden Fülle wissenschaftlicher Veröffentlichungen auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (ML) den Überblick zu behalten und mit den Fortschritten Schritt zu halten. Wissenschaftler eines internationalen Teams unter der Leitung von Mario Krenn vom Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts in Erlangen haben nun einen KI-Algorithmus entwickelt, der Forschern nicht nur hilft, sich systematisch zu orientieren, sondern ihnen zielführend voraussagt, wohin sich ihr eigenes Forschungsgebiet voraussichtlich entwickeln wird. Die Arbeit wurde in Nature Machine Intelligence veröffentlicht. weiterlesen…

Schnelles Eindämmen der Klimaerwärmung könnte Kippen des grönländischen Eisschilds verhindern

Simulationen mit zwei unabhängigen Eisschildmodellen

Der grönländische Eisschild ist wahrscheinlich widerstandsfähiger gegen die globale Erwärmung als bisher angenommen. Das ist das Ergebnis einer am 18.10.2023  in Nature veröffentlichten Untersuchung. Ein internationales Forschungsteam der Arctic University of Norway (UiT) und dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) zeigt, dass selbst bei einem vorübergehenden Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um 6,5 Grad bis 2100 und der damit einhergehenden Überschreitung kritischer Temperaturschwellen ein mögliches Kippen des Eisschildes verhindert werden könnte – und damit ein drastischer Anstieg des Meeresspiegels über Hunderttausende von Jahren. Dafür müssten die Treibhausgas-Emissionen nach dem kritischen Temperaturanstieg so schnell wie möglich reduziert werden, damit die Temperatur langfristig auf höchstens 1,5 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau stabilisiert werden kann. weiterlesen…