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In einem Pilotprojekt will Thyssen-Krupp in Duisburg untersuchen, wie die Stahlproduktion per Kohle auf Wasserstoff umgestellt werden kann.

Energiewende : Wer liefert uns den grünen Wasserstoff?

Die Energiewende wird große Mengen grünen Wasserstoffs und daraus hergestellte Treibstoffe und Chemikalien benötigen. Eine Studie zeigt, woher der Energieträger kommen könnte.
Spinwellen haben mit Wasserwellen vieles gemeinsam. Treffen zwei Wellen aufeinander, kommt es zur Überlagerung.

Spintronik : Datenverarbeitung mit tanzenden Elektronen

Die Spintronik macht große Fortschritte. Irgendwann soll sie der klassischen Datenverarbeitung auf die Sprünge helfen – Forscher arbeiten intensiv daran.

Vor „Blitzdürren“ wird gewarnt : Heda! Heda! Hedo!

Auch kurze, plötzlich auftretende Trockenheiten sind wie lange Dürren ein Fluch. Was dieser Klimawandel alles an Erkenntnissen und Hoffnungen zutage fördert: von „Blitzdürren“ und herbeigesehnten Gewittern..
Roboter auf dem Laufband: Morti hat keinen Kopf, ist groß wie ein Labrador und lernt innerhalb von nur einer Stunde das Laufen

Robotik : Brave Roboter

Ein vierbeiniger Laufroboter kann schon nach einer Stunde flüssig gehen. Das ist aber nicht der einzige Erfolg, den Roboter auf dem Weg zur Eigenständigkeit jüngst verzeichnen konnten.
Das Unzugängliche, hier wird’s Ereignis: Vakuumkammer mit dem optischen zweiten Gitter eines Talbot-Lau-Interferometers

Quantenphysik : Eine Annäherung an die Quantenwelt

Experimente der letzten Jahre haben die Grenze zwischen klassischer Physik und Quantenphysik zu immer größeren Skalen verschoben. Existiert sie überhaupt?
Konzeptstudie von Airbus: Fortschritt wird nicht nur, aber auch eine Frage des Designs.

Klimafreundlich fliegen : Mehr Grün am Himmel

Null Emissionen werden auch in der Luftfahrt gefordert. Können sauberer Wasserstoff und synthetisches Kerosin die Wende bringen? Über den Stand der Entwicklungen.

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  • Gründer synthetischer Kraftstoff wird in Flaschen abgefüllt. Der Treibstoff wird klimaneutral in einer Anlage am Karlsruher Institut für Technologie aus Kohlendioxid und Wasserstoff, gewonnen. Das Kohlendioxid entstammt der Luft. Der Wasserstoff wird mit Hilfe der Elektrolyse von Wasser hergestellt. Den Strom liefern Solarzellen.

    Synthetische Treibstoffe : Fliegen mit „grünem“ Kerosin

    Kohlendioxid klimaneutral in Kraftstoffe umzuwandeln, ist schwierig und teuer, aber nicht unmöglich. Wie man dank effizienter und günstiger Katalysatoren das Treibhausgas zur Herstellung von Kerosin noch besser nutzen kann, zeigen jetzt britische Forscher.
  • Der Quantensimulator „Jiuzhang“: Im Zentrum werden die Lichtpulse erzeugt, die einen Parcours aus unzähligen optischen Komponenten absolvieren müssen.

    Mächtiger Quantencomputer : Wenn Photonen rechnen

    Jetzt präsentieren auch chinesische Forscher einen Quantencomputer, der Rekorde bricht. Er berechnete eine für klassische Rechner unlösbare Aufgabe innerhalb von Minuten.
  • Der Inhalt der gelben Säcke wird zum größten Teil verbrannt.

    Kunststoff-Recycling : Viel zu schade für die Mülldeponie

    Leicht, robust und preiswert – Kunststoffe sind in vielerlei Hinsicht ideale Werkstoffe. Doch das Recycling gestaltet sich nach wie vor schwierig. Hoffnung machen neue Verfahren, die Plastikmüll effizient und günstig in wertvolle Chemikalien verwandeln können.
  • Die Sonne auf die Erde geholt: künstlerische Vereinigung der Stahlkuppel des Borexino-Detektors und unseres Heimatsterns

    Solare Kernfusion : Botschafter aus dem Zentrum der Sonne

    Wie erzeugt unsere Sonne ihre Energie? Die Borexino-Kollaboration hat anhand von Neutrinobeobachtungen neue Details des Brennstoffzyklus unseres Zentralgestirns nachgewiesen.
  • So schwer wie vier Millionen Sonnen: Das schwarze Loch Sagittarius A* im Herzen der Milchstraße

    Zum Physik-Nobelpreis 2020 : Wettlauf zum finsteren Herz der Milchstraße

    Im Zentrum unserer Galaxis lauert ein gigantisches Schwarzes Loch. Die Wissenschaftler, die das Massenmonster aufspüren konnten, sind jetzt offiziell mit dem Physik-Nobelpreis geehrt worden – wenn auch nicht in Stockholm.
  • Auch die Datensammler von Google benötigen für ihre Rechen- und Datenspeicherzentren immer größere Kühlanlagen wie hier in Oklahoma.

    Bewältigung der Klimakrise : Technik für eine kühlere Welt

    Der Klimawandel wird unser Leben verändern. Mit innovativen Konzepten, neuen Materialien sowie effizienten und schonenden Kühltechniken wollen Forscher den Herausforderungen begegnen.
  • Der Verlauf der Feldlinien des Stabmagneten lässt sich anhand der Orientierung der Metallpartikeln erkennen.

    Molekularer Magnet : Ein Permanentmagnet mit Aroma

    Ein neuartiger Dauermagnet auf Basis von Chrom und einer gängigen organischen Verbindung zeigt viele Vorteile: Er ist deutlich leichter als seine metallischen Pendants und bleibt auch noch bei Hitze magnetisch.
  • Robert Laughlin an der Stanford University

    Robert B. Laughlin wird 70 : Der Windstrom muss in den Wärmetank

    Die Erklärung eines kollektiven Quanteneffekts war Robert Betts Laughlins großer wissenschaftlicher Wurf. Nun will er mit Ingenieurskunst die Welt vor einem Blackout bewahren. Heute wird der Physiker und Nobelpreisträger siebzig Jahre alt.
  • Der eisengepanzerte Käfer (Phloeodes diabolicus) ist fast nicht zu knacken.

    Robuster Käfer : Ein fast unverwüstlicher Sechsbeiner

    Der diabolische eisengepanzerte Käfer besitzt einen ungewöhnlich stabilen Panzer. Sogar der stärksten Belastung hält er stand. Forscher sind dem Rätsel nachgegangen.
  • Kurzstreckenflug: Im Experiment wurde gemessen, wie lange ein Lichtquant braucht, um ein aus zwei Atomen bestehendes Wasserstoffmolekül zu durchqueren.

    Rekord im Labor : Physiker messen kürzeste Zeitspanne der Welt

    Nur wenige Billionstel einer Milliardstel Sekunde dauert es, bis Lichtteilchen ein Molekül mit zwei Atomen durchquert haben. Forscher aus Frankfurt, Berlin und Hamburg haben solch eine kurze Zeitspanne gemessen.
  • An der PTB in Braunschweig arbeitet man bereits an einem Ionenfallen-Quantencomputer. Der Einsatz (rechts oben) zeigt zwei einzelnen gespeicherte Ionen, mit denen Rechenoperationen durchgeführt wurden.

    Quantentechnologien : Wettlauf um den Quantencomputer Made in Germany

    An vielen Orten Deutschlands wird an leistungsfähigen Quantencomputern gearbeitet, zum Teil in Zusammenarbeit mit großen IT-Firmen. Nun will auch das Land Niedersachsen einen solchen Wunderrechner bauen. 400 Wissenschaftler sind an dem Projekt beteiligt.
  • Verkehrswende : Wie sich die Blechlawine stoppen lässt

    Ein halbes Jahr lang verbannt Berlin Autos aus dem Herzen der Hauptstadt. Für die einen ist das der Beginn einer neuen Epoche. Für den österreichischen „Verkehrspapst“ Hermann Knoflacher bloß „blutiger Dilettantismus“.
  • Nicht nur Presslufthammer und Hupkonzerte machen ein Leben in der Großstadt zur Lärm-Hölle.

    Autolärm : Von wegen sauberer Klang

    Die Freunde aufheulender Motoren lassen sich mit „Lärmblitzern“ erwischen. Aber das macht den Verkehr auf unseren Straßen noch lange nicht leise. Wie sich der Verkehrslärm verringern lässt.
  • Die am Tag über Photosynthese gewonnene und in den chemischen Bindungen gespeicherte Sonnenenergie können Pflanzen auch nachts nutzen.

    Solarer Langzeitspeicher : Ein Molekül entkoppelt Tag und Nacht

    Vorbild Photosynthese: Ein molekularer Komplex speichert Sonnenenergie, die am Tag eingefangen wurde, und gibt sie bei Bedarf wieder ab. So könnte man auch nachts den Energieträger Wasserstoff klimaneutral produzieren und das CO₂ der Atmosphäre in nützliche Chemikalien umwandeln.
  • Joachim Frank zum Achtzigsten : Eingefrorene Erreger unter der Lupe

    Dank der Kryo-Elektronenmikroskopie ist es möglich, auch Biomoleküle, aber auch Viren wie Zika und Sars-CoV-2 naturgetreu in 3D abzubilden. Ihr Miterfinder, der deutsch-amerikanische Biophysiker Joachim Frank, feiert heute seinen achtzigsten Geburtstag.
  • Dieses Gewirr aus Spiegeln, Strahlteilern und Linsen versorgt die acht Teilnehmer des Quantennetzes mit einer großen Zahl verschränkter Photonen.

    Abhörsicheres Quanteninternet : Lauscher haben bald keine Chance mehr

    Cyberattacken und das Abhören vertraulicher Nachrichten könnten bald ein Ende haben. Britischen und österreichischen Physikern ist der Aufbau eines absolut abhörsicheren Quantennetzes zwischen acht Teilnehmern gelungen.