Aktualitäten 2019

Metallophile Mikroorganismen könnten bei rauen Überlebensbedingungen vom Schwermetall profitieren Ein Siedepunkt von 5900 Grad Celsius und diamantartige Härte in Kombination mit Kohlenstoff: Wolfram ist das schwerste Metall, das dennoch biologische Funktionen aufweist - vor allem bei hitzeliebenden Mikroorganismen.

Quantenphysiker/innen von ÖAW und Uni Wien konnten belegen, dass das quantenphysikalische Flächengesetz auch in der von Einstein beschriebenen Raumzeit gültig ist, also unter Einbeziehung der Dimension der Zeit. Die neue Studie wurde in einem "Nature"-Journal veröffentlicht. Lokalität ist das wesentliche Prinzip zwischen allen physikalischen Interaktionen: Es besagt, dass jedes physikalische System nur mit Systemen in unmittelbarer Umgebung interagieren kann bzw. dass es bei entfernt liegenden Systemen ein vermittelndes "Medium" geben muss.

Online-Simulationsspiel macht Graphenforschung der Öffentlichkeit zugänglich Mithilfe eines hochmodernen Elektronenmikroskops kann das Team um Toma Susi an der Universität Wien stark gebundene Materialien Atom für Atom genau manipulieren. Die Messinstrumente des UltraSTEM sind vollständig computergesteuert, so dass eine Simulation die Arbeitsweise der ForscherInnen realitätsgetreu wiedergeben kann.

Physiker haben erstmals das magnetische Moment eines Materials innerhalb einer Femtosekunde direkt mit einer Lichtwelle ändern können - das schnellste magnetische Ereignis das bisher beobachtet wurde. Weiteres Bildmaterial zum Download am Ende der Meldung Elektronische Eigenschaften von Materialien lassen sich mittels Lichtabsorption direkt und unmittelbar innerhalb von weniger als einer Femtosekunde (10 -15 Sekunden) beeinflussen, was als die Grenze für die maximal erreichbare Geschwindigkeit elektronischer Schaltkreise gilt.

"On-the-fly" maschinelles Lernen erkennt atomare Wechselwirkungen in komplexen Materialien Auf atomarer Ebene können Materialien eine reiche Palette an dynamischem Verhalten zeigen, das sich direkt auf ihre physikalischen Eigenschaften auswirkt. Seit vielen Jahren versuchen WissenschafterInnen diese Dynamik in komplexen Materialien bei verschiedenen Temperaturen zu beschreiben.

PhysikerInnen entwickeln neue Methode um Quantenverschränkung nachzuweisen Eines der wesentlichen Merkmale, das für die Verwirklichung eines Quantencomputers erforderlich ist, ist die Quantenverschränkung. Ein Team von PhysikerInnen der Universität Wien und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) stellt eine neuartige Methode vor, um Verschränkungen auch in großen Quantensystemen mit bislang beispielloser Effizienz nachzuweisen.

PhysikerInnen entwickeln neue Strategie zum Trennen von Molekülen In unserem täglichen Leben sind Zweck und Funktion eines Gegenstandes entweder durch dessen Material bestimmt oder durch dessen Form. Ein Regenmantel ist aus wasserabweisenden Stoffen hergestellt, ein Rad immer rund, damit es rollen kann.

Forscher zeigen Möglichkeiten polarisierbarer Simulationen bei ionischen Flüssigkeiten auf Ionische Flüssigkeiten haben besondere Eigenschaften, die sie für viele Anwendungen interessant machen. Je nach Kombination von Anionen und Kationen können die flüssigen Salze z.B. sehr wasser(un)löslich, leitfähig oder temperaturstabil sein.

Mit einem Quanten-Coprozessor in der Cloud stoßen Innsbrucker Physiker die Tür zur Simulation von bisher kaum lösbaren Fragestellungen in der Chemie, Materialforschung oder Hochenergiephysik weit auf. Die Forschungsgruppen um Rainer Blatt und Peter Zoller berichten in der Fachzeitschrift Nature, wie sie Phänomene der Teilchenphysik auf 20 Quantenbits simuliert haben und wie der Quantensimulator das Ergebnis erstmals selbständig überprüft hat.

Die größtmögliche Kontrolle über technische und elektronische Komponenten wäre, Bauteile Atom für Atom präzise herzustellen. Nun machte eine internationale Kollaboration unter der Leitung von Toma Susi der Universität Wien und Ju Li des MIT einen weiteren Schritt in diese Richtung. Das Team verbesserte eine ursprünglich in Wien entdeckte Methode, um Dotieratome mit einem stark fokussierten Elektronenstrahl neu anzuordnen.

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.

Das menschliche Auge ist für Grün besonders empfindlich, für Blau und Rot hingegen weniger. Chemiker um Hubert Huppertz von der Universität Innsbruck haben nun einen neuen roten Leuchtstoff entwickelt, dessen Licht vom Auge gut wahrgenommen wird. Damit lässt sich die Lichtausbeute von weißen LEDs um rund ein Sechstel steigern, was die Energieeffizienz von Beleuchtungssystemen deutlich verbessern kann.

OECD Richtliniendokument für Umweltbewertung von Nanomaterialien entsteht unter österreichischer Leitung Für die Risikobewertung für Chemikalien in Nanoform sind neue Testmethoden und Richtlinien notwendig, da Nanomaterialien potenziell über andere Eigenschaften verfügen als dieselben Materialien in Nicht-Nanoform.

Internationales ForscherInnenteam untersucht den Gasverlust von Galaxien im Sternbild Virgo Galaxienhaufen stellen im Universum die größte Masseansammlung dar. Mit ihren 1.000- bis 10.000-fach größeren Massen als jene der Milchstraße ziehen diese auch heute noch Materie ihrer Umgebung an.

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.

Mit einem programmierbaren Quantensimulator konnte ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von Tiroler Physikern die Eigenschaften von verschiedenen Quantenphasenübergängen untersuchen. Aufgrund der Komplexität der Prozesse waren diese Dynamiken bisher experimentell nicht zugänglich. Die Forscher berichten darüber in der Fachzeitschrift Nature.

Wenn ein Teilchen vollständig von seiner Umgebung isoliert wird, beginnen die Gesetze der Quantenphysik eine wesentliche Rolle zu spielen. Eine wichtige Bedingung für die Beobachtung von Quanteneffekten ist es, die thermische Energie der Bewegung zu reduzieren, das heißt sie so nahe wie möglich an den absoluten Nullpunkt zu kühlen.

Faraday-Wellen auch in Wolke ultrakalter Atome nachweisbar Wasserwellen in einem Glas sind etwas ganz anderes als die Scherben, in die das Glas zerbricht. Aber in der Quantenphysik ultrakalter Atome ist beides verwandt, zeigt eine Studie mit Beteiligung der TU Wien und der Universität Wien. Wenn man ein Wassergefäß sanft schüttelt, werden an der Wasseroberfläche charakteristische Wellenmuster sichtbar - man bezeichnet sie als "Faraday-Wellen".

Mit Finite-Elemente-Software kann man heute in der Industrie zahllose physikalische Aufgabenstellungen lösen. Die TU Wien bietet in diesem Bereich etwas ganz Besonderes: Das Softwarepaket 'NGSolve' wird auf der Hannover Messe präsentiert. Egal ob man den Crashtest eines Autos simulieren oder das Strömungsverhalten von Gasen berechnen möchte ' für fast jedes produzierende Unternehmen sind große, effiziente Computersimulationen unverzichtbar.

Forscher entwickeln neue Messmethoden zur Beschreibung von Aerosolteilchen Luft besteht aus Gasmolekülen und winzigen Teilchen - sogenannten Aerosolen. Der Großteil dieser in der Luft getragenen Teilchen ist nur einige Nanometer groß und nicht sichtbar. Die Detektion und experimentelle Beschreibung dieser Nanoteilchen ist für das Verständnis von klimarelevanten Wolkeneigenschaften und der Bestimmung der Luftqualität von großer Bedeutung und daher ein wesentlicher Aspekt der Aerosolforschung.