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Autor: Richert

Das Kingdom Centre hat mit seinen 302 Metern Höhe und 50 Etagen das Wettrennen, um Platz 1 des höchsten Wolkenkratzers der Welt gewonnen. Das Kingdom Centre steht in Riad, der Hauptstadt Saudi-Arabiens. Nach nur dreijähriger Bauzeit wurde das Kingdom Centre im Jahr 2001 fertiggestellt.

Das Gebäude der Superlative umfasst das Fünf-Sterne-Hotel Four Seasons, eine Bankzentrale, eine dreigeschossige Shopping Mall, ein Sportclub mit Tennisplatz, ein Hochzeits- und Konferenzzentrum, Büros und Luxus-Appartements sowie einen riesigen Ballsaal.

kingdom-centre-riad ©flickr /AALjhr1

Kingdom Centre – der höchste Wolkenkratzer der Welt

Der elliptische Grundriss des Gebäudes transformiert sich in die Höhe und mündet in    [...mehr]



Autor: Martin

Wo hört der Körper auf und wo fängt die Prothese oder ein Werkzeug an? Diese Frage scheint zumindest für das menschliche Gehirn nicht so leicht zu beantworten zu sein.

Armprothesen (c) public domain quelle: Wikipedia

Viele mögen sich vielleicht noch mit dem Gedanken anfreunden, dass eine Prothese zu einem selbstverständlichen Teil vom eigenen Körper wird. Bei Werkzeugen sieht dies jedoch schon anders aus. Dabei unterscheiden sich Werkzeuge nicht sehr stark von Prothesen, sie sind einfach nur nicht so dauerhaft installiert. Dabei kann man sich relativ schnell an ein Werkzeug gewöhnen und an die Bewegungen, die man mit diesem Werkzeug ausführen kann.    [...mehr]



Autor: Richert

Die älteste Energiequelle der Menschheit dürfte wohl die Wasserkraft sein.

Heute produzieren Wasserkraftwerke 20% des gesamten Strombedarfs, soviel wie noch nie zuvor.

Mittlerweile wird die ungeheure Kraft der Ozeane und seiner Strömung auch genutzt, um daraus umweltfreundliche Energie zu gewinnen: E.ON hat den Anfang gemacht mit einem Gezeitenkraftwerk und nutzt die Kraft der Natur erfolgreich.

Während herkömmliche Kraftwerke Ebbe und Flut mit einem Staudamm zurückhalten, das Wasser dann über Turbinen ablassen und so Strom produzieren, arbeitet ein Gezeitenkraftwerk nach einem anderen Verfahren.

Kraftwerk © Flickr by Wittekind

Das Gezeitenkraftwerk ist das Kraftwerk der Zukunft.

Gezeitenkraftwerke können unabhängig von Ebbe und Flut konstant Strom erzeugen, da die Turbinen unter Wasser liegen und so in beide Richtungen durchströmt werden. Gezeitenkraftwerke nutzen also gezielt die auftretenden Höhendifferenzen des Meerespiegels während den Gezeiten. Die daraus resultierenden Strömungen nutzen sie zur Stromerzeugung.

Die Kraft aus dem Meer bringt viele Vorteile mit sich. Ebbe und Flut sind berechenbare Größen, zudem permanent vorhanden und im Gegensatz zur Sonnen- und Windenergie unabhängig von äußeren Gegebenheiten.

Gezeitenkraftwerke können konstant bei Ebbe und Flut Strom erzeugen, da die Turbinen unter Wasser in beide Richtungen durchströmt werden. Man könnte sie daher auch Tidenhubkraftwerk nennen.

Dadurch, dass die Gezeitenkraftwerke unsichtbar am Meeresgrund liegen, wirken sie sich weder optisch noch ökologisch auf das Küstengebiet aus. Ihre Drehgeschwindigkeiten sind so gering, dass man keine negativen Auswirkungen auf den Bestand der Meerestiere verzeichnen kann.

Experten schätzen, dass die die Strömungsenergie der Gezeitenkraftwerke 2010 etwa rund 450 Terawattstunden pro Jahr beträgt, was in etwa soviel ist, wie 40 herkömmliche Kraftwerke erzeugen.    [...mehr]



Autor: Martin

Herschel und Planck sind die zwei neuen europäischen Weltraumteleskope, die am 14. Mai 2009 um 13:12 Uhr in den Weltraum geschossen wurden. Nun wartet man auf faszinierende neue Daten aus dem All.

Nachdem andere leistungsstarke Teleskope wie das Hubble-Weltraumteleskop etwas in die Jahre gekommen sind, wird es auch Zeit, dass neue Geräte, eine neue Erfindung verwendung finden. An dem Projekt wird dabei schon seit etwa 25 Jahren gearbeitet. Eine so lange Vorbereitungszeit ist bei solch großen Hightech-Projekten nicht ungewöhnlich.

Herschel hat einen Hautspiegel mit 3,5 Metern Durchmesser. Damit handelt es sich um den größten Spiegel eines Weltraumteleskops. Dieser Rekord dürfte allerdings etwas 2013 von dem James Webb Space Telescope eingestellt werden. Mit diesem großen Spiegel sollte es möglich sein völlig neue Daten zu sammeln. Spannender als die erwarteten Daten und Bestätigungen dürften die unerwarteten Beobachtungen sein. Albrecht Poglitsch, ein beteiligter Physiker, hofft zumindest auf ungewohnte Daten.

Das Planck-Weltraumteleskop ist noch nicht solange in Arbeit wie Herschel und hat auch nicht einen Spiegel vergleibarer Größe. Dennoch ist der Satellit von großem Interesse. So könnte es möglich sein, dass mit Planck die Stringtheorie überprüft wird. Sollte es gelingen diese kontroverse und vielversprechende vereinheitlichende Thorie zu überprüfen, so wäre das sicherlich ein Sensation.

Noch ist zumindest kein Grund für die Forscher da, in selbstgefällige Freude auszubrechen. Noch kann einiges schief gehen. Gerade bei einer Technik, die so komplex ist, können viele unerwartete Probleme auftauchen. Außerdem müssen noch einige Korrekturen an der Software vorgenommen werden. Mit dem Start nimmt die Sache also nicht einfach ihren geplanten Gang, sondern muss permanent überwacht und modifiziert werden. Den Forscherinnen und Forschern ist Glück bei ihrem Unternehmen zu wünschen.    [...mehr]



Autor: Martin

Solarzellen sind eine besonders wichtige Art der regenerativen Energiegewinnung. Ein Problem mit dem immer zu kämpfen ist, ist der Wirkungsgrad. Neue Techniken versprechen den Wirkungsgrad zu erhöhen.

verschiedene Solarzellen Quelle: Wikipedia (c) public domain

Wenn ökologische Energieproduktion wirklich Konkurrenzfähig sein soll, so muss sie effektiver gestaltet werden. Deshalb ist es immer besonders interessant, wenn der Wirkungsgrad erhöht wird. Der Wirkungsgrad besteht ganz allgemein aus dem Verhältnis von abgegebener Leistung zu zugeführter Leistung. Bei Solarzellen handelt es sich dann um das Verhältnis von erzeugter elektrischer Leistung zur Leistung der Globalstrahlung. Die Globalstrahlung ist die gesamte an der Erdoberfläche als Empfangsfläche auftreffende Sonnenstrahlung. Diese setzt sich zusammen aus der dirket eintreffenden Strahlung der Sonne und derjenigen, die aus Reflexionen resultiert.

Gewöhnliche Solarzellen, die nur einen Teil der Bandbreite des Sonnelichts verwenden können, können theoretisch einen Wirkungsgrad von 30% erreichen. Spezielle Solarzellen, die das gesamte Licht der Sonne nutzen können, könnten bis zu 85% Wirkungsgrad erreichen. Die ökonomisch Nutzbaren Solarzellen erreichen dabei ungefähr 20% Wirkungsgrad. Kleine Verbesserungen machen hier also schon einiges aus.

C. P. Wong hat zusammen mit weiteren Wissenschaftlern nun eine Möglichkeit entdeckt, den Wirkungsgrad um 2% zu steigern. Dies wäre immerhin ein Anstieg um 10%. Dies könnte ökonomisch einiges bedeuten. Um den Effekt zu erreichen, erhalten die Solarzellen eine pyramidenartige Oberflächenstruktur. Diese wird außerdem mit Löchern versehen. Durch diese Oberfläche wird das Licht häufiger hin und her reflektiert. Dies macht es wahrscheinlicher, dass die Photonen die gewünschten Effekte erzeugen und Strom produzieren. Nun muss diese Technik auch kosteneffizient werden, damit sie für Anwendungen in Frage kommt.



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Autor: Richert

Der Erfinder der Nebelkammer, Charles Thomson Rees Wilson, wollte ursprünglich das Geheimnis der Wolkenentstehung untersuchen. Mit seiner Versuchsanordnung ließ sich aber auch ionisierende Strahlung nachweisen, was ihm 1927 den Nobelpreis einbrachte.

Der Engländer Charles Thomson Rees Wilson (1869 -1959) war einer der genialsten Physiker seiner Zeit. Neben vielen anderen Forschungen, ist er berühmt für die Entwicklung der Wilsonschen Nebelkammer, mit der sich radioaktive Strahlen und andere geladene Elementarteilchen nachweisen lassen.

Mittels der Nebelkammer konnte auch Arthur Compton, den Comptoneffekt eindeutig nachweisen. Beide zusammen wurden für Ihre Entdeckungen 1927 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

Wie funktioniert eine Nebelkammer?

Eine Nebelkammer ist ein mit feuchtem Gas (Luft, Wasserstoff oder Helium) gefülltes, zumeist zylindrisches, Gefäß. Wenn sich nun elektrisch geladene Teilchen in dieser Nebelkammer bewegen, dann erzeugen sie sichtbare Spuren, die aus winzigen Flüssigkeitströpfchen bestehen. Das ist der gleiche Effekt wie die Entstehung von Kondensstreifen bei Flugzeugen.

Bei atomaren und subatomaren Teilchen hingegen wirkt deren elektrische Ladung als Kondensationskeim. Das heißt, dass ungeladene Partikel keinerlei Spuren in einer Nebelkammer hinterlassen!

Welche Typen von Nebelkammern gibt es?

Es gibt zum einen die Diffusions-Nebelkammer und zum anderen die Expansions-Nebelkammer.

In der Diffusionskammer wird die übersättigte Luftmenge durch Abkühlen der mit Alkohol befeuchteten Luft mit Trockeneis erzeugt. In der Expansionskammerkammer wird die übersättigte Luftmenge durch Kompression und anschliessende rasche Expansion des Luftinhalts der Nebelkammer erzeugt. Es bilden sich für eine sehr kurze Zeit diese Nebelspuren, die sich sogar photographieren lassen.    [...mehr]



Autor: Richert

Es könnte einem im ersten Moment eiskalt über den Rücken laufen, aber es geht hier nicht um neueste Waffentechnologie sondern um einen wahren Quantensprung in der Medizintechnik. Nano-Raketen als erster Schritt zu komplexen Nano-Maschinen.

Schon die Vorstellung, man könnte Maschinen bauen, die so „klein“ sind, dass man schon ein Mikroskop bräuchte, um sie zu entdecken, klingt zu fantastisch, um wahr zu sein.

Blut © flickr / Andrew Mason

Und doch steht der Mensch kurz davor, dies möglich zu machen. Längst gibt es Schaltrelais in Molekülgröße und Prozessoren im Reagenzglas. Und jetzt stehen Forscher des Leibnitz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden kurz davor, Transportvehikel zu entwickeln, denen es möglich ist, ähnlich wie biologische Mikroorganismen, die chemische Energie ihrer Umgebung zur Fortbewegung zu nutzen.

Dies klingt vielleicht nach komplizierter Technik ist aber dem Prinzip nach recht simpel, naja.. in gewisser Weise…    [...mehr]



Autor: Richert

Stellen sie sich mal vor, ein Mann steht mit einem anderem Mann zusammen auf der Bühne, soweit nichts spektakuläres, aber … einer der Männer steht in in Indien auf einer Bühne, der andere in Kalifornien. Wie das?

Holographischer Mensch © Flickr by Wonderlane

Eine perfekte Täuschung, die für offene Münder sorgt. Die Männer können sich sehen und auch ausgesprochen gut miteinander kommunizieren. Für die Zuschauer erscheint der aus den USA eingespielte Gesprächspartner täuschend echt. Diese grandiose Täuschung, die so sehr real wirkt, ermöglicht eine neuartige Technik aus den USA.

Das „Telepresence Magic“ wurde von einer US Firma (Cisco) entwickelt und ermöglicht es, etwas bisher unmögliches zu realisieren. Eine Videokonferenz, in der sich beide Teilnehmer in Form von dreidimensionalen Hologrammen gegenüberstehen. Dabei werden die  Bewegungen und Worte der Gesprächspartner täuschend echt übertragen. Synchron und in hoher Qualität.

Damit diese unglaubliche Art der Kommunikation funktioniert,  ist ein schon ein wenig Hightech nötig. Damit das Hologramm erzeugt wird, benötigt man einen Glasquader, in selbigen wird der Gesprächspartner aus der Ferne hineinprojiziert. Ein speziell dafür entwickelter Video-Chip ist imstande, einen Datenfluss von 3,6 Gigabit pro Sekunde auf ein Hundertstel zu komprimieren und so das Hologramm übertragbar zu machen.

Um die Verzögerung allerdings möglichst gering zu halten, ist einiges an technischem “Höchstleistungs Know-how “nötig.  Die größte Herausforderung dürfte wohl die Übertragungsrate gewesen sein, damit die Illusion eines Live-Gesprächs vor Ort entsteht. Die Übertragungszeit beträgt nicht mehr als 80 Millisekunden.    [...mehr]



Autor: Richert

Wer das schon einmal erlebt, würde einiges tun um den Vorfall zu vermeiden. Der stechende Schmerz von Bandscheibenvorfällen bleibt unvergesslich.

Bandscheibenvorfall © Flickr / samanthacampbell16Jetzt gibt es ein Vorwarnsystem für die Leiden eines Bandscheibenvorfalls. Eine Weste, die dem tragenden Menschen ankündigt, dass es Zeit wird sich darum zu kümmern.

Ursprünglich war diese Weste für eine Studie von Biomedizinern kreiert worden. Dabei sollte die Weste, die mit Elektroden ausgestattet ist, den Stress der Personen messen. Die Idee wurde von mehreren Unternehmen und Forschern unter dem Dach des EU-Projekts “Context” weiter verfolgt und das Ergebnis ist diese Vorwarn-Weste für Bandscheibenvorfälle.

Der Messfaktor Stress wird durch kleine Erschütterungen die durch dezentes Zittern verursacht und kann damit ausgelesen werden. Die angestrengte Muskelhaltung wird über einen Computer analysiert und es wird eine entsprechende Warnung herausgegeben.

Die Elektronik dieser Weste ist wasserdicht und kann damit auch gewaschen werden. Außerdem macht sie sich nicht im Gewicht bemerkbar, da die Messelemente die Größe eines Knopfes haben.

Doch der Bandscheiben-Vorfall ist nur ein Anwendungsgebiet – weitere werden folgen und die möglichen Einsatzmöglichkeiten sind vielzählig: von Arbeitsschutz über Alltag bis zur Behindertenbetreuung.    [...mehr]



Autor: Martin

Schon vor einiger Zeit habe ich über Nanoröhrchen berichtet. Nun gibt es ein weiteres vielversprechendes Einsatzgebiet für sie: sie dienen als Klebstoff.

Die Idee kommt von der Untersuchung von Geckos. Diesen gelingt es mit einer relative geringen Fläche an ihren Füßen an Wänden zu “kleben”. Dies können sie ähnlich wie Insekten. Nur ist es bei ihnen noch erstaunlicher, da sie einiges mehr wiegen. Das hat einige Forscher dazu gebracht dem Geheimnis dieser Klebekraft auf die Spur kommen zu wollen. Dies gelang auch schon vor einiger Zeit.

Gecko GNU-Lizenz für freie Dokumentation

An den Füßen der Geckos sind kleine Haare. Diese sind am Ende noch einmal gespalten, wodurch sich die Oberfläche nochmals vergrößert. Die Größe der Haare bewegt sich dabei in Dimensionen von ungefähr 200 Nanometern. Durch diese Technik gelingt es eine große Menge von van-der-Waals-Kräften auf kleinem Raum zu entfalten. Zwar entfaltet sich an jedem Haar nur eine kleine Kraft aber durch die vielen Haare erreicht der Gecko eine Klebekraft von bis zu 250 Newton.     [...mehr]


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