Aktualitäten 2019

Materialforscher Florian Lackner ,,packt" in seinem Labor hochreaktive Alkalimetall-Atome in Gold ein und untersucht sie in seinem Laserlabor. Ein Job, von dem er schon als Kind geträumt hat. ,,Was ich jetzt mache ist genau das, was ich immer schon machen wollte." Was sich viele wünschen, hat Florian Lackner geschafft: Schon als Kind träumte der Experimentalphysiker davon, Wissenschafter zu werden.

Einem Team der TU Graz ist es gelungen, mithilfe der FEBID-Methode erstmals komplexe 3D-gedruckte Nano-Bauteile ohne zusätzliche Stützstrukturen zu fertigen. Weiteres Bildmaterial zum Download am Ende der Meldung Im Nanometerbereich sind komplexe, freistehende 3D-Architekturen durch die erforderliche Präzision sehr schwer herstellbar.

Mit einem neuen Verfahren der TU Wien lassen sich lebende Zellen in feine Strukturen aus dem 3D-Drucker einbauen - extrem schnell und hochausflösend. Wie sich Zellen verhalten und wie neues Gewebe entsteht, lässt sich besonders gut steuern und untersuchen, wenn man die Zellen in ein feines Gerüst einbettet.

An der TU Wien wurde eine neuartige Messspitze für die Rasterkraftmikroskopie entwickelt, die eine hohe Messgeschwindigkeit erlaubt und sogar empfindliche Prozesse in lebenden Zellen abbilden kann. Hochauflösende Bilder von winzigen Objekten sind heute ganz normal: Feinste Details von Bakterien und Viren, sogar Moleküle und einzelne Atome lassen sich mittlerweile abbilden.

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden. Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann beginnt es auf sehr merkwürdige Weise zu leuchten.

Wenn Elektronenmikroskope bei der chemischen Analytik an ihre Grenzen stoßen, kommt die Feldemissionsmikrosonde zum Einsatz. Denn: Bei ihr geht es immer eine Größenordnung kleiner. Das hauchdünne Blättchen schwarzen Steins glänzt wie ein flachgedrückter Edelstein. Eingesperrt in einen silbernen Probenbehälter, liegt es auf einem sauberen Tablett und wartet darauf, in die große Maschine auf der gegenüberliegenden Seite des Labors geschoben zu werden.

Innovative neue Technik verschiebt die Grenzen der Nanospektrometrie für Materialdesign Um das Verhalten von modernen Materialien wie Graphen zu verstehen und für Bauelemente der Nano-, Optound Quantentechnologie zu optimieren, ist es entscheidend zu wissen wie Schwingungen zwischen den Atomen - sogenannte Phononen - die Materialeigenschaften beeinflussen.

Ultradichte magnetische Quantengitter in Hochtemperatur-Supraleitern Die Eigenschaften von Hochtemperatur-Supraleitern können durch künstliche Defekte gezielt verändert werden. Einem internationalen Forschungsteam um den Physiker Wolfgang Lang an der Universität Wien ist es nun gelungen, die weltweit dichtesten komplexen Nanogitter zur Verankerung von magnetischen Flussquanten, den Fluxonen, herzustellen.

Ein internationales Team mit TU Graz-Beteiligung präsentiert einen neuen Festelektrolyten für Batterien: Er zeigt einen der schnellsten je gemessenen Lithium-Wanderungsprozesse in einem Lithium-Ionenleiter. Bildmaterial zum Download am Ende des Textes Festkörperbatterien sind die zurzeit vielversprechendste Technologie, um der Elektromobilität zum Durchbruch zu verhelfen.

Ein neuartiges Material, das aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen besteht, könnte zu neuen Designs für optische Quantencomputer führen. PhysikerInnen der Universität Wien und des Instituts für Photonische Wissenschaften in Barcelona haben gezeigt, dass maßgeschneiderte Graphen-Strukturen die Wechselwirkung einzelner Photonen untereinander ermöglichen.

TU Graz-Forscher entdeckt erstmals Mittel zur Unterdrückung von Singulett-Sauerstoff in Lithium-Sauerstoff-Batterien, um deren Lebensdauer zu verlängern. Weiteres Bildmaterial zum Download am Ende der Meldung . Seit 2012 arbeitet Stefan Freunberger am Institut für Chemische Technologien von Materialien der TU Graz an der Entwicklung einer neuen Batteriegeneration, die leistungsfähiger, langlebiger und in ihrer Herstellung kostengünstiger ist als derzeitige Modelle.

Einen Zementsack industriell zu befüllen, hat etwas von einem Boxenstopp in der Formel 1: Drei Sekunden dauert es in der Zementfabrik, bis ein 25 kg fassender Papiersack gefüllt ist. Zu lange, findet der Verpackungsund Papierhersteller Mondi und hat die TU Graz beauftragt, den Materialstrom zu untersuchen, der bei diesem Vorgang wirkt.

Forschende der TU Graz beschreiben in Chemical Science jene Effekte, die bei der Verdampfung von Vanadium-Verbindungen auftreten. Daraus werden sich Verbesserungen für Katalysatoren zur Reduktion von Stickoxiden ableiten lassen. Seit 2011 beschäftigen sich Forschende am Institut für Experimentalphysik der TU Graz mit der gezielten Herstellung von Nanoclusterstrukturen.

An der TU Wien wurde ein physikalischer Effekt entdeckt, der elektrisch leitende Materialien mit extrem niedriger Wärmeleitfähigkeit ermöglicht. Damit kann man Abwärme in Strom umwandeln. Jeden Tag geht uns wertvolle Energie in Form von Abwärme verloren ' bei technischen Geräten zu Hause, aber auch bei großen Energieanlagen.

Bis heute gibt es keine exakte Rechenmethode, um supraleitende Materialien zu beschreiben. An der TU Wien gelang nun aber ein wichtiger Schritt in diese Richtung und damit auch besseres Verständnis warum gängige Materialien Supraleitung nur bei ca. -200 °C zeigen. Warum muss es immer so kalt sein? Man kennt heute eine ganze Reihe Materialien, die unter bestimmten Bedingungen elektrischen Strom völlig ohne Widerstand leiten ' dieses Phänomen bezeichnet man als Supraleitung.

Über Supraleitung muss ganz neu nachgedacht werden. Experimente an der TU Wien beweisen, dass unbewegliche Ladungsträger, die als 'Klebstoff' wirken, die Supraleitung erst ermöglichen. Jedes gewöhnliche Kabel, jeder Draht, jeder elektronische Bauteil hat einen gewissen elektrischen Widerstand. Es gibt allerdings spezielle supraleitende Materialien mit der besonderen Fähigkeit, elektrischen Strom mit einem Widerstand von exakt null zu transportieren ' zumindest bei sehr niedrigen Temperaturen.

S-PPV-Polymere eignen sich für unterschiedlichste Anwendungen, von Solarzellen bis zur Medizin ' aber ihre Herstellung war bisher kaum möglich. Nun wurde eine neue Synthesemethode patentiert. Organische Polymere findet man heute in Solarzellen, Sensoren, LEDs und vielen anderen technischen Anwendungen.