Materialwissenschaften (Materie und Technologie)

 

Biokleber aus Mistelbeeren

Eine Cellulose-basiertes Material könnte sich für den Wundverschluss und andere medizinische Anwendungen eignen mehr

Schwarzweiß Bild, auf dem ein Bünder horizonatl verlaufender Kollagenfasern dargestellt sind. An den Kollagenfasern sind die sehr kleinen Abscheidungen von Nanopartikeln zu erkennen.

Die Einlagerung von Mineralen in Kollagen setzt die Verbundmaterialien unter Spannung und macht sie besonders hart und fest mehr

Unter Druck

Druck wirkt sich auf die menschliche Psyche aus, sorgt dafür, dass sich Knochen verändern und kann sogar die Leitfähigkeit von Materialien beeinflussen. Die lange Folge des Forschungsquartetts widmet sich der Bedeutung von Druck in der Psychologie, der Biologie und der Chemie. mehr

Stempelzelle aus synthetischen Diamanten

Materialien, die Strom ohne Verluste leiten können, würden in vielen Bereichen die Energieeffizienz erhöhen. Dafür müssten allerdings die Temperaturen, bei denen diese Supraleitung auftritt, praxistauglicher werden. Mikhail Eremets und sein Team am Max-Planck-Institut für Chemie sind diesem Ziel deutlich näher gekommen  mehr

Eine rötlich gefärbte Probe eines Knochens, der in Folie geschweißt und an einem Stab befestigt ist, vor der Röhre eines Mikrocomputertomographen. Die Röhre wird von einer kupferfarbenen Abdeckung eingefasst und befindet sich in einer Metallwand.

Knochen werden ständig  erneuert und bei mechanischer Belastung umgebaut. Was dabei genau geschieht und welche Struktur die Knochen steif und fest macht, untersuchen Richard Weinkamer und Wolfgang Wagermaier am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung. mehr

Blutgefäßwachstum in künstlichen Geweben

Die Implantation künstlicher Gewebe kann nur erfolgreich sein, wenn die entsprechenden Materialien das Hineinwachsen von Blutgefäßen ausgehend vom umliegenden Gewebe unterstützen. Um die dafür erforderlichen Materialeigenschaften zu bestimmen, haben wir das erste Zellkulturmodell entwickelt, das die natürliche Bildung von Blutgefäßen innerhalb eines künstlichen Gewebemodells mit unabhängig voneinander kontrollierbaren Parametern nachahmt. mehr

Ig-Nobelpreis für Studie zur Kinoluft

Der satirische Preis geht 2021 an Forschende des Max-Planck-Instituts für Chemie und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz mehr

Künstliches Gewebemodell mit Blutgefäßen

Forschende untersuchen, welche Materialeigenschaften die Gefäßbildung unterstützen mehr

Mit Nanoschichten zu langlebigen Festkörperbatterien

Ungeordnete Grenzschichten zwischen den Kristallkörnern des Elektrolyten verhindern Kurzschlüsse in den Batterien mehr

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Schwarzweiß Bild, auf dem ein Bünder horizonatl verlaufender Kollagenfasern dargestellt sind. An den Kollagenfasern sind die sehr kleinen Abscheidungen von Nanopartikeln zu erkennen.

Die Einlagerung von Mineralen in Kollagen setzt die Verbundmaterialien unter Spannung und macht sie besonders hart und fest mehr

Ig-Nobelpreis für Studie zur Kinoluft

Der satirische Preis geht 2021 an Forschende des Max-Planck-Instituts für Chemie und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz mehr

Künstliches Gewebemodell mit Blutgefäßen

Forschende untersuchen, welche Materialeigenschaften die Gefäßbildung unterstützen mehr

Mit Nanoschichten zu langlebigen Festkörperbatterien

Ungeordnete Grenzschichten zwischen den Kristallkörnern des Elektrolyten verhindern Kurzschlüsse in den Batterien mehr

Die helle Seite der Macht

Durch Laserlicht erhält ein Halbleiter vorübergehend metallische Eigenschaften mehr

Nanopartikel für die Parkinsontherapie

Untersuchungen an Mäusen zeigen, dass sich Nervenzellen im Gehirn über Nanoelektroden drahtlos stimulieren lassen mehr

Raum für die Chiptechnik von morgen

Am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle entsteht ein Neubau für Hightech-Forschung mehr

Elektronen auf der Überholspur

Mikroskopische Strukturen könnten Perowskit-Solarzellen noch leistungsfähiger machen mehr

Materialdesign mit dem Laser: Dank einer neuen Technik lassen sich beim 3D-Druck in einer speziellen Legierung Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften erzeugen.

Durch geschickte Temperaturvariation lässt sich ein Verbundwerkstoff mit unterschiedlich harten Metallschichten erzeugen mehr

Ein Hauch von Gold und Silber

Erstmals lassen sich kristalline Schichten der Edelmetalle erzeugen, die nur aus einer Atomlage bestehen und halbleitend sind mehr

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Stempelzelle aus synthetischen Diamanten

Materialien, die Strom ohne Verluste leiten können, würden in vielen Bereichen die Energieeffizienz erhöhen. Dafür müssten allerdings die Temperaturen, bei denen diese Supraleitung auftritt, praxistauglicher werden. Mikhail Eremets und sein Team am Max-Planck-Institut für Chemie sind diesem Ziel deutlich näher gekommen  mehr

Eine rötlich gefärbte Probe eines Knochens, der in Folie geschweißt und an einem Stab befestigt ist, vor der Röhre eines Mikrocomputertomographen. Die Röhre wird von einer kupferfarbenen Abdeckung eingefasst und befindet sich in einer Metallwand.

Knochen werden ständig  erneuert und bei mechanischer Belastung umgebaut. Was dabei genau geschieht und welche Struktur die Knochen steif und fest macht, untersuchen Richard Weinkamer und Wolfgang Wagermaier am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung. mehr

Zähne mit Sollbruchstellen

Bei starker Belastung splittern Haifischzähne entlang einer vorgegebenen Richtung und bleiben dadurch spitz mehr

Schall nimmt Gestalt an

Winzige Teilchen mithilfe von Ultraschall zu manipulieren oder gar zu beliebigen Mustern zu arrangieren, das gelingt mit der Methode der akustischen Holografie mehr

„Die Metallbranche wird eine der gewaltigsten Umwälzungen erleben“

Dierk Raabe, Direktor am Max-Planck-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf, erklärt, welche Möglichkeiten Industrieunternehmen heute schon haben, um das Ziel einer nachhaltigen Metallwirtschaft zu erreichen mehr

Eiserner Klimaschutz

Die Metallindustrie und Materialwissenschaft haben zahlreiche Möglichkeiten, metallische Werkstoffe klimafreundlicher zu machen mehr

Milliroboter mit vielseitigem Bewegungstalent

Ein magnetischer Antrieb ermöglicht es einem winzigen Vehikel, durch eine komplexe Umgebung zu gehen, kriechen, springen und schwimmen mehr

Tropfen am Zug

Wenn Flüssigkeiten auf einer Unterlage bewegt werden, treten ähnliche Reibungskräfte auf wie bei Festkörpern mehr

Steife Fasern aus Schleim gesponnen

Nanopartikel aus dem Sekret von Stummelfüßern bilden unter der Wirkung von Scherkräften Polymerfäden, die in Wasser recycelt werden können. mehr

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Modellsystem Sand

Die Eigenschaften von Sand sind für die Pharma- und Lebensmittelindustrie ebenso relevant wie für das Verständnis von Naturkatastrophen, wie zum Beispiel Erdrutsche. mehr

Film: Materialien mit Gedächtnis

Auch wenn man es ihr nicht ansieht, aber diese Büroklammer ist etwas ganz Besonders. Sie hat ein Gedächtnis. Selbst wenn man sie verbiegt, kann sie sich an ihre ursprüngliche Form erinnern. mehr

Film: Intelligenter Stahl für das Auto von morgen

Jedes Jahr ereignen sich weit mehr als 200.000 Autounfälle auf Deutschlands Straßen. Mit hohem technischem Aufwand versuchen die Hersteller, Fahrer und Mitfahrer zu schützen. mehr

Unter Druck

Druck wirkt sich auf die menschliche Psyche aus, sorgt dafür, dass sich Knochen verändern und kann sogar die Leitfähigkeit von Materialien beeinflussen. Die lange Folge des Forschungsquartetts widmet sich der Bedeutung von Druck in der Psychologie, der Biologie und der Chemie. mehr

Lichtblicke für die Energiewende

Regenerative Energiequellen sollen künftig Kohle, Gas und Erdöl ersetzen. Dabei könnte die Kernfusion eine Alternative zu Strom von Windrädern und Solaranlagen bieten. Während bei der Kernfusion noch grundlegende physikalische und technische Fragen offen sind, fehlen beim Ausbau von Wind- und Sonnenstrom bisher geeignete Energiespeicher. Batterien aus nachwachsenden Rohstoffen oder aus Kohlendioxid erzeugte Chemieprodukte könnten da helfen. mehr

Menschliche Displays

Seit wir Smartphones besitzen, drücken und wischen wir auf ihnen herum. Forscher arbeiten nun an neuartigen Benutzeroberflächen - auf der Haut. mehr

Ernst Ruska, Nobelpreis für Physik 1986

1931 entwickelte Ernst Ruska zusammen mit Max Knoll an der Technischen Universität in Berlin den Prototyp eines Elektronenmikroskops, der zunächst weniger leistungsfähig war als optische Mikroskope. Die zwei Jahre später entwickelte Version lieferte bereits eine zehnmal höhere Auflösung als herkömmliche Lichtmikroskope. Heute erreichen moderne Elektronenmikroskope eine Auflösung von bis zu einem Angström, also zehn Milliardstel eines Meters. 1986 erhielt Ernst Ruska den Nobelpreis für Physik zusammen mit Gerd Binnig und Heinrich Rohrer, den Erfindern des Rastertunnelmikroskops. Ruska starb am 30. Mai 1988 in Berlin. mehr

Klaus von Klitzing, Nobelpreis für Physik 1985

Seine entscheidende Entdeckung machte von Klitzing in der Nacht zum 5. Februar 1980 am Hochfeld-Magnetlabor in Grenoble: Der Forscher fand heraus, dass der Stromfluss durch einen Halbleiter weitgehend durch ein Naturgesetz bestimmt wird. Quantisierter Hall-Effekt wird seine wegweisende Entdeckung genannt. Dieser Effekt ermöglicht erstmals, ein exaktes Maß für den elektrischen Widerstand festzulegen – als Naturmaß mit der Einheit Ohm. Der Quanten-Hall-Effekt war aber auch einer der Ausgangspunkte für die Nanoelektronik und die wissenschaftliche Erforschung der physikalischen Eigenschaften von Halbleitern weit unterhalb der Größenordnung heutiger Mikroelektronik. Für diese Entdeckung erhielt Klaus von Klitzing 1985 den Nobelpreis für Physik. mehr

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