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"Fl√ľssiges" Fenster senkt Energieverbrauch PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Donnerstag, den 05. November 2020 um 00:44 Uhr

 


"Fl√ľssiges" Fenster senkt Energieverbrauch

NTU-Innovation ist deutlich kosteng√ľnstiger herzustellen als konventionelle Doppelscheiben

Das "fl√ľssige" Fenster bei verschiedenen Temperaturen (Foto: ntu.edu.sg)

Das "fl√ľssige" Fenster bei verschiedenen Temperaturen (Foto: ntu.edu.sg)

Singapur (pte/05.11.2020/11:30) Forscher der Nanyang Technological University (NTU) http://ntu.edu.sg haben ein "fl√ľssiges" Fenster entwickelt, das den Energieverbrauch im Vergleich zu herk√∂mmlich verglasten Geb√§uden um 45 Prozent senkt. Es basiert auf zwei Scheiben, zwischen denen ein Hydrogel ist, das die Sonneneinstrahlung reduziert und die gespeicherte W√§rme bei Bedarf wieder abgibt. Damit bleibt der Raum k√ľhl, wenn die Sonne scheint und wird erw√§rmt, wenn es k√§lter wird.

Beschichtung √ľberfl√ľssig

Laut den Experten ist das neue Glas billiger herzustellen als das konventionelle Pendant. Das neue Fenster aus Singapur kommt ohne Beschichtung aus und ist dennoch effektiver. Bei einer Dicke der Doppelscheibe von einem Zentimeter, ist es 30 Prozent effektiver als handels√ľbliches Isolierglas und senkt die L√§rmbelastung um 15 Prozent. Die Fl√ľssigkeit zwischen den Scheiben besteht aus Wasser, einem Hydrogel und einem Stabilisator.

NTU-Teamleiter Long Yi und zwei seiner Doktoranden haben das Fenster in Singapur und Peking getestet. An hei√üen Tagen in Singapur hielt das neue Fenster die W√§rme besser ab als ein normales Fenster. An kalten Tagen in Peking zeigte sich, dass der Energiebedarf des Innenraums um elf Prozent niedriger war, um die Wohlf√ľhltemperatur zu halten, verglichen mit einem normalen Fenster. Einziger Nachteil: Die Fensterscheibe ist nicht immer transparent.

 

Anm.der Red. - Auch in Europa gab es schon einen Anbieter der eine ähnliche Technologie entwickelt und in Afrika getestet hat,

dort war von eintr√ľben keine Rede.

(Ende)
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Zuletzt aktualisiert am Dienstag, den 17. November 2020 um 00:46 Uhr
 
Stärkster Quantencomputer der Welt vorgestellt mit 32 Qubits PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Samstag, den 03. Oktober 2020 um 15:40 Uhr


Stärkster Quantencomputer der Welt vorgestellt

32 Qubits lassen laut dem Hersteller IonQ ein bislang unerreichtes Quantenvolumen erwarten

IonQ-Gehäuse: Da steckt Quanten-Höchstleistung drin (Foto: ionq.com)

IonQ-Gehäuse: Da steckt Quanten-Höchstleistung drin (Foto: ionq.com)

College Park (pte/02.10.2020/10:30) Das Unternehmen IonQ http://ionq.com hat seine neueste Hardware-Generation und damit den "leistungsf√§higsten Quantencomputer der Welt" vorgestellt. Das System auf Basis der Ionenfallen-Technologie bietet laut dem Hersteller 32 Quantenbits (Qubits) mit geringen Gate-Fehlern. Das zu erwartende Quantenvolumen betr√§gt demnach √ľber vier Mio. - womit IonQ nach dieser von IBM gern genutzten Leistungsmetrik nicht nur einen neuen Meileinstein, sondern einen wahrhaftigen Quantensprung beansprucht.

Unglaublicher Leistungsanspruch

Die neueste IonQ-Hardware bietet 32 statt bisher elf Qubits, was schon auf dem ersten Blick eine deutliche Leistungssteigerung suggeriert. Wirklich spektakul√§r ist jedoch die Ansage des Herstellers, dass ein Quantenvolumen von √ľber vier Mio. zu erwarten sei. Das ist n√§mlich eine bislang vor allem von IBM genutzte Metrik, die Leistung und Fehlerraten eines Quantencomputers ber√ľcksichtigt. Sowohl IBM als auch Honeywell http://honeywell.com haben dieses Jahr Systeme vorgestellt, die laut Unternehmen ein Quantenvolumen von 64 erreichen. Sollten IonQs Angaben zum eigenen System stimmen, w√§re er den gro√üen Konkurrenten also um Gr√∂√üenordnungen voraus.

Das Unternehmen signalisiert jedenfalls gro√üe Zuversicht. "Das neue System kann Dinge tun, die kein anderer Quantencomputer zuvor erreichen konnte, und noch wichtiger, wir wissen, wie wir diese Systeme in Zukunft viel leistungsf√§higer machen", sagt IonQs Chefwissenschaftler Chris Monroe. Ihm zufolge h√§ngt das mit Erkenntnissen zur Fehlerkorrektur zusammen. "Mit unserem neuen IonQ-System erwarten wir, dass wir mehrere Qubits kodieren k√∂nnen, um Fehler zu tolerieren. Das ist auf lange Sicht der Heilige Gral f√ľr skalierbare Quantencomputer."

f√ľr die Zukunft gut aufgestellt

IonQ nutzt f√ľr seine Quantencomputer Ionenfallen-Technologie, bei der im Prinzip in elektromagnetischen Feldern gefangene Atomkerne als Qubits dienen. Die Hardware gilt als im Vergleich zu anderen Quantencomputer-Technologien eher gro√ü. IonQ hat jedoch stets daran festgehalten, dass die Technologie unter anderem bei Genauigkeit und Skalierbarkeit Vorteile biete.

Damit konnte IonQ √ľber die Jahre einige Investoren √ľberzeugen und so 84 Mio. Dollar aufstellen. Zu den Investoren z√§hlen unter anderem Samsung, Robert Bosch Capital Ventures und Amazon. Letzteres bietet seit Ende 2019 als Teil der Amazon Web Services mit Amazon Braket http://aws.amazon.com/braket f√ľr die Forschung auch Quantencomputing-as-a-Service, unter anderem auf IonQ-Hardware.

(Ende)
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Touchscreens in beliebiger Form aufspr√ľhbar PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Sonntag, den 28. Juni 2020 um 12:28 Uhr


Touchscreens in beliebiger Form aufspr√ľhbar

Innovative Methode "ProtoSpray" der University of Bristol nutzt 3D-Druck f√ľr Plastikformen

"Protospray": Displays zum "Aufspr√ľhen" m√∂glich (Foto: youtube.com, ACM SIGCHI)

"Protospray": Displays zum "Aufspr√ľhen" m√∂glich (Foto: youtube.com, ACM SIGCHI)

Bristol (pte/26.06.2020/06:10) Forscher der University of Bristol http://bristol.ac.uk haben mit "ProtoSpray" eine Methode entwickelt, um dreidimensionale Touchscreens in beliebige Formen zu "spr√ľhen". Mit einer Mischung aus 3D-Druck-Technologie und spraybarer Elektronik ist es m√∂glich, Objekte mit unterschiedlichen Designs zu erstellen, die als ein komplett interaktives Display dienen.

"Screens aus Gehäuse befreien"

"Wir haben einen Weg gefunden, Bildschirme aus ihren zweidimensionalen, viereckigen Gehäusen zu befreien. Der Prozess ist sehr zugänglich. Endnutzer können nur mit leitfähigem Plastik und Leuchtfarbe Objekte kreieren, auch wenn sie bei diesen Materialen keine Expertise haben", erklärt Entwicklungsleiter Ollie Hanton.

Das Team um Hanton hat sich bei der Entwicklung von ProtoSpray von Graffitis inspirieren lassen. Mit einem 3D-Drucker haben die Wissenschaftler verschiedene Plastik-Formen mit darin integrierten Elektroden erstellt. Auf die Oberfl√§che der Objekte haben sie eine auf Phosphor basierende Schicht gespr√ľht, die bei Elektrizit√§t aufleuchtet. Eine weitere Schicht an Elektroden auf dem Touchscreen macht es m√∂glich, diesen einzuschalten.

Komplexe Formen realisierbar

Die Oberfl√§chen k√∂nnen flach oder kurvig sein und auch komplexe Formen wie die einer M√∂biusschleife annehmen. Die Objekte k√∂nnen sogar biegsam sein. Die Entwickler empfehlen die ProtoSpray-Methode vor allem f√ľr Forscher und Designer, die neue interaktive Objekte schaffen wollen. "Displays sollen zu einem fundamentalen expressiven Medium werden, so wie es Tinte, Farbe oder Lehm heute sind", so die Vision von Hanton. Die Forscher wollen die Methode k√ľnftig erleichtern, sodass der 3D-Drucker automatisch das Display auf die Objekte aufspr√ľht.

Video: https://www.youtube.com/watch?v=6j46QfW8F9c

(Ende)
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Schockwellen treiben Raketen der Zukunft an PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Montag, den 01. Juni 2020 um 19:38 Uhr


Schockwellen treiben Raketen der Zukunft an

Motor auf Grundlage eines Modells der University of Washington verbraucht weit weniger Treibstoff

RDE auf dem Pr√ľfstand im Labor (Foto: James Koch, washington.edu)

RDE auf dem Pr√ľfstand im Labor (Foto: James Koch, washington.edu)

Seattle (pte/19.02.2020/10:51) Raketen sollen k√ľnftig von einem Brenner mit rotierender Detonationswelle (RDE) angetrieben werden. Das Triebwerk ist einfacher zu bauen und ben√∂tigt weitaus weniger Treibstoff als die bisher eingesetzten Raketenmotoren. Forscher der University of Washington http://washington.edu haben hierf√ľr ein mathematisches Modell fertiggestellt, das die Funktionsweise der Maschine exakt beschreibt. Dieses Modell setzt die Konstrukteure in die Lage, die Macken der RDE gezielt auszumerzen.

Ringförmige Brennkammer

Die RDE besitzt eine ringf√∂rmige Brennkammer, in die das Treibstoffgemisch eingespritzt wird. Nach der Z√ľndung entsteht eine umlaufende Druckwelle, die die Detonationskraft verst√§rkt, ehe sie die Kammer verl√§sst und f√ľr Vortrieb sorgt. Das Treibstoffgemisch wird kontinuierlich zugef√ľhrt, sodass der Motor st√§ndig Verbrennungsreste mit gro√üer Kraft ausst√∂√üt. Die Geschwindigkeit der Abgase ist h√∂her als die des Schalls.

"Die RDE ist noch im S√§uglingsalter", sagt James Koch, Doktorand der University of Washington. Jedoch ein faszinierender Antrieb, wenn er denn komplett verstanden wird. Daran arbeitet Koch. W√§hrend herk√∂mmliche Raketentriebwerke zahlreiche Aggregate ben√∂tigen, die die Verbrennung steuern und kontrollieren, sorgt die anf√§ngliche Schockwelle, die sich bei der Z√ľndung bildet, selbstst√§ndig f√ľr den weiteren Verbrennungsprozess.

240.000 Bilder pro Sekunde

Koch und sein Team haben bereits ein Modell einer RDE gebaut, an dem sie unterschiedliche Parameter √ľberpr√ľfen und ver√§ndern konnten. Dann zeichneten sie den Verbrennungsprozess mit einer Hochgeschwindigkeitskamera auf. Jedes Experiment dauerte gerade einmal 0,5 Sekunden, aber mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von 240.000 Bildern pro Sekunde konnten sie jedes Detail des Prozesses sichtbar machen.

Auf der Grundlage dessen, was sie sahen, entwickelten die Wissenschaftler das besagte mathematische Modell. "Es ist das einzige mathematische Modell, das in der Lage ist, den komplexen Verbrennungsprozess in der Ringkammer exakt zu beschreiben", so Co-Autor J. Nathan Kutz. Jetzt gehen die Forscher daran, auf der Basis des Modells eine zuverlässige Maschine zu bauen.

Video: https://youtu.be/gEYFy3qRNdo

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System soll E-Autos während der Fahrt laden PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Montag, den 25. Mai 2020 um 16:03 Uhr


System soll E-Autos während der Fahrt laden

Stanford-Wissenschaftler bauen einen Prototyp mit √úbertragungseffizienz von 92 Prozent

Zukunftsvision: E-Autos während der Fahrt laden (Foto: unsplash.com, Kimi Lee)

Zukunftsvision: E-Autos während der Fahrt laden (Foto: unsplash.com, Kimi Lee)

Stanford (pte/07.05.2020/06:05) Forscher der Stanford University http://stanford.edu haben einen Schritt in Richtung Akku-Laden w√§hrend der Fahrt gemacht. Hierf√ľr haben sie ein System entwickelt, das es zumindest im Labor bereits schafft, knapp zehn Watt an Elektrizit√§t √ľber eine Distanz von etwas unter einem Meter zu √ľbertragen. Der Prototyp erreicht eine √úbertragungseffizienz von 92 Prozent und soll seinen Erfindern zufolge vom Prinzip her "sehr leicht ausbaubar und schnell genug" sein, um Fahrzeuge in Bewegung mit ausreichend Energie zu versorgen.

F√ľr Roboter bereits einsetzbar

"Das ist ein bedeutender Erfolg in Richtung der Entwicklung eines praktikablen und effizienten Systems f√ľr das kabellose Aufladen von Autos oder Robotern", erkl√§rt Shanhui Fan, Professor f√ľr Electrical Engineering an der Stanford University. Der Ansatz funktioniere sogar bei relativ hohen Bewegungsgeschwindigkeiten sehr gut. "Um tats√§chlich ein Auto w√§hrend der Fahrt aufzuladen, m√ľssen wir die Leistung der Energie√ľbertragung zwar noch deutlich steigern. Ich sehe auf dem Weg dahin aber keine gr√∂√üeren Hindernisse", ist der Experte √ľberzeugt.

Schon jetzt sei die Technologie in ihrer Entwicklung soweit fortgeschritten, dass sie in anderen Bereichen sehr gut einsetzbar sei - etwa bei Robotern. "Es k√∂nnte nicht mehr lange dauern, bis wir unser System in gro√üen Lagerh√§usern oder Fabrikhallen wiederfinden, wo es dazu eingesetzt wird, Roboter wieder aufzuladen, w√§hrend sie sich darin hin- und herbewegen. Das w√ľrde bedeuten, dass sie nicht mehr zum Aufladen still in ihren Ladestationen stehen m√ľssen und ihrer Arbeit rund um die Uhr nachgehen k√∂nnen", so Fan.

Von zehn auf nun 92 Prozent

Bereits vor drei Jahren haben der Forscher und sein Team erstmals den innovativen Ansatz √∂ffentlich pr√§sentiert. Die damals gezeigte Technologie war allerdings noch nicht effizient genug, um auch au√üerhalb des Labors sinnvoll genutzt werden zu k√∂nnen. "Der Verst√§rker von damals hat soviel Energie verbraucht, dass das System letztlich nur in der Lage war, knapp zehn Prozent der hindurchflie√üenden Leistung zu √ľbertragen", erinnert sich der Experte zur√ľck.

Die nun deutlich verbesserte Version schafft hier einen enormen Leistungssprung auf satte 92 Prozent √úbertragungseffizienz. "Es gibt keinen Grund, warum es damit k√ľnftig nicht auch m√∂glich sein sollte, hunderte von Kilowatt an Elektrizit√§t zu √ľbertragen, die f√ľr ein Auto notwendig w√§ren", ist Fan √ľberzeugt. Und auch in punkto Geschwindigkeit gebe es keine Bedenken: "Die kabellose √úbertragung dauert nur wenige Millisekunden - also einen kleinen Bruchteil der Zeit, die ein Auto bei 70 Stundenkilometern braucht, um eine etwas √ľber einen Meter gro√üe Ladezone zu kreuzen."

(Ende)
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Holz ersetzt Erd√∂l k√ľnftig als Chemierohstoff PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Dienstag, den 04. Februar 2020 um 16:08 Uhr


Holz ersetzt Erd√∂l k√ľnftig als Chemierohstoff

Fabrik, die Tinte aus Holz herstellen w√ľrde, k√∂nnte in wenigen Jahren profitabel arbeiten

Laboranordnung: Holzreaktor, Ligninöl und Zellstoffpellets (Foto: kuleuven.be)

Laboranordnung: Holzreaktor, Ligninöl und Zellstoffpellets (Foto: kuleuven.be)

Löwen (pte/17.02.2020/12:30) Forscher der Katholischen Universität Löwen http://kuleuven.be/english ersetzen Erdöl als Chemierohstoff mit Holz. Zunächst wird das Birkenholz in Chips zerteilt. Diese vermischen die Wissenschaftler in einem Reaktor unter einem bestimmten Überdruck mit Wasserstoff und Methanol. Als Katalysator kommt ein Material auf der Basis von Ruthenium zum Einsatz. Damit wird Zellulose von Lignin, dem biologischen Kleber, der die Fasern stabilisiert und feste Baumstämme ermöglicht, getrennt.

Lignin in Phenol umgewandelt

Die Zellulose nutzt das Team um Bert Sels zur Herstellung von Ethanol. Zudem entsteht Lignin - ein Material, das auch bei der Papierherstellung anfällt. Im Normalfall wird es einfach verbrannt. "Das ist ganz traurig, weil es, wie Erdöl, viele qualifizierte Anwendungen ermöglicht, wenn man daraus die richtigen chemischen Bausteine extrahiert", so Sels.

Mithilfe eines Katalysators verwandelten die belgischen Forscher das Lignin in Phenol, ein Ausgangsprodukt f√ľr die Kunststoffherstellung, dazu das brennbare Gas Propylen sowie einen Grundstoff f√ľr Druckertinte und andere Druckfarben. Gemeinsam mit dem japanisch-belgischen Tintenhersteller Toyo Ink loteten die Forscher die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens aus. Eine Fabrik, die Tinte aus Holz herstellt, k√∂nnte damit in wenigen Jahren profitabel arbeiten.

Holzabfall und Gr√ľnschnitt nutzbar

In Europa w√§chst laut Sels mehr Wald nach, als geerntet wird - vor allem, weil die Papierindustrie schrumpfe. F√ľr das Verfahren seien auch Holzabf√§lle aus der Industrie und Gr√ľnschnitt nutzbar, wie er an Autobahnen und Bahnstrecken anf√§llt. Der Umstieg auf Holz entlastet laut Sels die Umwelt, weil daraus gefertigte Produkte CO2 speichern, also dauerhaft aus der Atmosph√§re fernhalten. Selbst wenn sie am Ende des Lebenszyklus' verbrannt werden, emittieren sie nur so viel Klimagas, wie sie zuvor aus der Luft entfernt haben.

(Ende)
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