| Wie Quantentricks und Nanotechnik unsere Welt radikal verändern
Neue Werkstoffe lassen Ingenieure gleich von revolutionären Anwendungen träumen, und entsprechend enttäuscht sind dann viele, wenn sich die hohen Erwartungen nicht bald erfüllen. Beispielhaft dafür steht die Geschichte des Graphens: Sechs Jahre nach der Entdeckung dieser zweidimensionalen Form des Kohlenstoffs gab es dafür 2010 den Nobelpreis für Physik. Graphen wurde bereits als neues Wundermaterial gehandelt und galt ein Jahrzehnt lang in den Medien wie auch in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen als Allheilmittel für jedwede technologische Herausforderung. Was in kleinen Forschungsnischen geklappt hat, erwies sich auf den größeren, anspruchsvolleren technologischen Feldern mehrheitlich als Enttäuschung. Ob sich die Geschichte bei einer jüngst entdeckten Materialklasse, den topologischen Isolatoren, wiederholt?
Das vorliegende Heft "Extreme Materialien" ist eine Artikelzusammenfassung aus »Spektrum der Wissenschaft« und fast den Stand der Forschung im Bereich Materialwissenschaft, Nanotechnologie, Festkörper- und Kernphysik zusammen.
(22. November 2019) | |
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Auszug aus dieser Ausgabe |
Exotische Strukturen Festkörper: Topologische Materialien Rätselhafte neue Stoffe könnten die Halbleiterindustrie von Grund auf verändern. |
Exotische Strukturen Quantenphysik: Aufbruch in neue Dimensionen Mit Hilfe ausgeklügelter Versuche haben Physiker den vierdimensionalen Quanten-Hall-Effekt im Labor nachgewiesen. |
Schichtweiser Fortschritt Nanotechnologie: Ein Wunderstoff wird entzaubert Graphen wurde als kommende Basis einer alles umwälzenden Elektronik gehandelt. Die Geschichte eines Goldrauschs mit unerwarteter Wendung. |
Schichtweiser Fortschritt Materialwissenschaft: Zweidimensionale Revolution Kombinationen verschiedener Stoffe, die nur eine Atomlage dick sind, sollen Strukturen mit gewünschten Eigenschaften möglich machen. |
Schichtweiser Fortschritt Bildgebung: Zeitenwende in der Mikroskopie Die Elektronenmikroskopie hat sich rasant weiterentwickelt. Das beschert Experimentatoren ungeahnte Möglichkeiten. |
Grenzen überwinden Chemie: Insel der Schwergewichte Künstlich erzeugte Atome mit immer mehr Kernbausteinen erweitern das Periodensystem. Rücken besonders stabile Elemente in Reichweite? |
Grenzen überwinden Energietechnik: Kernfusion einmal anders Risikofreudige Forscher – und ein paar Milliardäre dahinter – erproben schnellere und billigere Wege zu einer potenziell unerschöpflichen Energiequelle. |
Grenzen überwinden Teilchenphysik: Extreme Atome In Laboren entstehen immer bizarrere Partikel, von ausgehöhlten oder aufgeblasenen Exemplaren bis hin zu ihren Gegenstücken aus Antimaterie. |
Gewohntes neu gedacht Optik: Papierdünne Linsen dank Nanostrukturen Herkömmliche Glaslinsen bekommen Konkurrenz durch 1000-mal flachere Bauteile. |
Gewohntes neu gedacht Biomimetik: Die Natur als Vorbild Zahnmediziner versuchen, natürliche Materialien und Prozesse zu imitieren, um Erkrankungen sowohl vorzubeugen als auch zu behandeln. |
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| In dieser Ausgabe widmen wir uns der Ernährung, Klosprüchen und Windeln. | Stolz, Geiz, Wollust, Zorn, Völlerei, Neid und Trägheit davon sind zentrale Facetten unserer ... |
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