news 2018

Ein internationales Forschungsteam aus Wien und Florenz hat durch Messungen an der Europäischen Synchrotronstrahlquelle ESRF in Grenoble herausgefunden, dass freies CO2 2.500 km unter der Erdoberfläche in Form eines kristallinen Festkörpers bestehen kann und nicht zwingend zu Diamant und Sauerstoff zerfällt.

Das Team: Dr. Florian Glöcklhofer, Michael Josef Taubländer, Prof. Martina Marchetti-Deschmann und Dr. Miriam M. Unterlass beim Diskutieren von Ergebnissen. Der Farbstoff Indigo ist bei Raumtemperatur vollständig wasserabweisend. Ein aufgebrachter Tropfen Wasser perlt einfach ab.

Mit einem Hochpräzisions-Experiment der TU Wien suchte man an der Neutronenquelle PF2 des Instituts Laue-Langevin nach hypothetischen ,,Symmetronen-Feldern", mit denen man dunkle Energie erklären könnte. Eines steht fest: Da draußen ist etwas, was wir nicht kennen. Seit vielen Jahren sucht man nach der geheimnisvollen ,,dunklen Materie" oder ,,dunklen Energie".

An der TU Wien ist es gelungen, Terahertz-Strahlen nach Belieben zu formen. Dazu braucht man nur eine simple Kunststoff-Blende aus dem 3D-Drucker. Wenn man in den Strahl eine der beiden Blenden einbringt, entstehen die gewünschten Muster: einmal ein Kreuz, einmal das Logo der TU Wien. Terahertz-Strahlung ist sehr vielseitig einsetzbar, sie wird heute für Sicherheitskontrollen am Flughafen genauso verwendet wie für Materialanalysen im Labor.

Alle Materie besteht aus Atomen. Diese sind so winzig klein, dass man sie nur mit modernen Geräten wie beispielsweise hochpräzisen Elektronenmikroskopen sehen kann.

Eine Wellen-Manipulationstechnik der TU Wien wurde nun erstmal im Experiment getestet: Schallwellen lassen sich damit mühelos durch komplizierte Strukturen leiten. Ständig haben wir es mit Wellen zu tun, die auf komplizierte Weise abgelenkt werden: Ein Lichtstrahl fällt durch ein Glas Milch und wird in alle Richtungen gestreut.

Kürzlich eröffnete das Christian Doppler Labor für Design von Hochleistungslegierungen durch thermomechanisches Processing. Das Leitungsteam, Cecilia Poletti und Friedrich Krumphals, stellt es vor. Die Motivation hinter dem -Labor liegt in der Komplexität der simultan auftretenden physikalischen Phänomene, die während des industriellen Herstellprozesses durch plastische Verformung und hohe Temperatur sowie in der Anwendung während thermomechanischer Belastungen auftreten.

Vibrationen im Nanometerbereich detektiert ein neuartiger Sensor, entwickelt an der TU Wien. Damit lassen sich Kräfte und Längenänderungen hochpräzise messen. Kräfte messen ist etwas ganz Alltägliches - jede handelsübliche Küchenwaage macht das. Kompliziert werden Kraftmessungen aber, wenn man auch die Richtung der Kraft messen möchte, wenn hochpräzise gemessen werden muss, und wenn der Sensor auch noch auf Mikrometergröße verkleinert werden soll.

Wassermoleküle können komplizierte brückenartige Strukturen bilden, wenn sie sich an Oberflächen anlagern. Vermutet hatte man das bereits, einem Team der TU Wien gelang nun der Beweis. Wasser ist eine erstaunlich komplizierte Flüssigkeit. Wie sich einzelne Wassermoleküle an unterschiedlichen Materialien anlagern, ist für viele wichtige Vorgänge entscheidend - etwa für Korrosion und Verwitterungseffekte oder für das optimale Funktionieren von Katalysatoren.

Magnetische Sensoren spielen eine Schlüsselrolle in einer Vielzahl von Anwendungen, beispielsweise bei der Geschwindigkeitsund Positionserfassung in der Automobilindustrie oder in der biotechnologischen Messtechnik. Wie man neuartige Magnetsensoren entwerfen kann, die herkömmliche Technologien in Leistung und Genauigkeit übertreffen, zeigten nun WissenschafterInnen unter der Leitung von Dieter Süss in einer Kooperation zwischen der Universität Wien, der Donau Universität Krems und der Infineon AG im Rahmen des Christian Doppler Labors "Advanced Magnetic Sensing and Materials".

Elektrisch geladene Teilchen von der Sonne schlagen mit großer Wucht auf Monden und Planeten ein. Was dabei passiert, lässt sich durch neue Forschungsergebnisse der TU Wien erklären. Die Planeten und Monde unseres Sonnensystems werden ununterbrochen bombardiert - durch rasend schnelle Teilchen, fortgeschleudert von der Sonne.

Wie lässt sich Quanteninformation von einem Atom zum anderen übertragen? Ein Team der TU Wien und der Harvard University schlägt vor, Phononen zu verwenden - die Quanten des Schalls. Die Quantenphysik ist dabei, einen neuen technologischen Entwicklungsschub auszulösen: Neuartige Sensoren, sichere Datenübertragungsmethoden und vielleicht sogar neuartige Computer sollen durch Quanten-Technologien möglich werden.

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich metallischen Werkstoffen für die Industrie. Unterstützt wird es vom Wirtschaftsministerium (BMDW) und den Firmenpartnern voestalpine, Neuman Aluminium und Stahl Judenburg. Es ist eine Herausforderung, die in vielen Industriebereichen immer wieder eine wichtige Rolle spielt: Man benötigt metallische Werkstoffe, die extremen mechanischen Belastungen standhalten oder unter korrosiven Umwelteinflüssen über lange Zeit beständig sind - beispielsweise Schwerlast-Schienen, Walzlager oder Rohre für die Öl- und Gasindustrie.

Die Quantentheorie bildet die Grundlage der modernen Physik. Eine konsistente quantenmechanische Theorie der Gravitation bleibt trotz intensiver Bemühungen eines der großen offenen Probleme der theoretischen Physik. Der Kern des Problems besteht darin, dass auch die Raumzeit eine Quantenstruktur aufweisen muss, für die erst geeignete mathematische Modelle und Theorien entwickelt werden müssen.

Normalerweise haben Atome in der Chemie nur Einfluss auf ihre unmittelbare Nachbarschaft. An der TU Wien entdeckte man nun einen Effekt mit erstaunlich langer Reichweite, der Fahrzeugkatalysatoren effektiver machen kann. Team (v.l.n.r.): oben: Yuri Suchorski, Sergey M. Kozlov, Ivan Bespalov, Martin Datler.

Experimente mit ultra-kalten Atomen brachten an der TU Wien unerwartete Ergebnisse: Atomwolken, die miteinander gekoppelt sind, synchronisieren ihre Schwingung in Millisekunden - mit bestehenden Theorien ist das nicht erklärbar. Wenn Atome fast auf den absoluten Nullpunkt abgekühlt werden, ändern sie ihr Verhalten deutlich.

Durch Nanopartikel in Düngern und Pflanzenschutzmittel erhofft man sich mehr Effizienz und höhere Erträge. Doch inwieweit kann die Nanotechnologie diese Hoffnungen erfüllen? Eine internationale Forschungsgruppe unter der Leitung von Mélanie Kah vom Department für Umweltgeowissenschaften an der Universität Wien fasst in einer umfassenden Literaturstudie den aktuellen Wissensstand zur Wirkung von Düngern und Pflanzenschutzmitteln mit Nanopartikeln zusammen.

Der Gasunfall mit einem Toten in der Verteilerstation Baumgarten vom Dezember 2017 war über 150 Kilometer weit zu hören - allerdings nicht für Menschen. ForscherInnen am Institut für Meteorologie und Geophysik der Universität Wien um Götz Bokelmann haben die Druckwelle der Gasexplosion in Form von sogenanntem Infraschall nachgewiesen - mit hoch empfindlichen Sensoren, die eigentlich die Erschütterungen von Erdbeben aufzeichnen.

Wenn man einzelne Atome abbilden will, darf das Mikroskop nicht wackeln. Um das zu erreichen entwickelte man an der TU Wien eine patentierte Schwingungsdämpfung, die höchste Bildqualität ermöglicht. Es gehört zu den präzisesten Messgeräten, die es heute gibt: Im Hochleistungsmikroskop am Institut für Angewandte Physik der TU Wien erzeugt man Bilder einzelner Atome, indem man eine extrem feine Nadelspitze über eine Oberfläche bewegt.

ForscherInnen der Universität Wien und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften stellten sich die Frage, unter welchen Bedingungen die Quantenmechanik kausale Strukturen der Welt "unscharf" werden lässt. In diesem Fall ist eine fixe Abfolge von Ereignissen nicht möglich. Dafür entwickelten die WissenschafterInnen einen neuen theoretischen Rahmen, den sie kürzlich im renommierten Fachjournal Physical Review X veröffentlichten.