KIT-Kompakt 0517 - beton armat, stocare de energie, digital M; rcts, analiza imaginii, fizica particulelor,
Astăzi primiți ediția curentă a comunicatelor de presă lunare de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe. Vrem să vă ținem la curent cu subiectele interesante de cercetare într-o formă compactă și am fi încântați dacă am include știri adecvate pentru acoperirea editorială. Am fi bucuroși să vă oferim informații suplimentare și contacte, dacă este necesar. Vă cerem dovada raportării dvs.
Salutari
Biroul dvs. de presă KIT
KIT.audio | Podcastul de cercetare
Norii care fac vremea
„Comportamentul pare să încalce legile fizicii, dar este rezultatul unei structuri abile a metamaterialului la nivel microscopic”, explică Martin Wegener, care efectuează cercetări la Institutul KIT pentru Fizică Aplicată și Nanotehnologie. Piesa centrală este un recipient gol, etanș, de dimensiuni micrometrice, fiecare cu forma unei cruci tridimensionale. Punctele de capăt ale diferitelor cruci sunt conectate prin pârghii în așa fel încât containerele să alunece unul de altul atunci când corpurile goale sunt comprimate de presiune externă. „Trucul este acela că volumul pe care îl puteți vedea crește, în timp ce volumul închis de materialul tipărit 3D în corpurile goale - pe care nu îl puteți percepe direct - scade.” Conform calculelor, o extindere de un procent ar trebui să fie cu o creștere a presiunii în jurul unui bar. Wegener și echipa sa arată că planul de construcție funcționează într-o animație video. În pasul următor, vor să construiască materialul în realitate. "Complexitatea necesară în imprimarea 3D depășește cu mult prototipurile noastre anterioare. „, Spune Jingyuan Qu, care dezvoltă și examinează aceste structuri în teza sa de doctorat.
Portret video al cercetărilor lui Wegener privind pelerinele și metamaterialele: youtube.com/watch?v=PthvzKSGuCk
Legenda: Structura corpurilor goale microstructurate și a pârghiilor de conectare (dedesubt și deasupra) permite materialelor care măresc volumul închis sub presiune (mijloc). (Imagine: J.Qu/M.Wegener/KIT)
Pentru ca structurile scumpe precum podurile și tunelurile să aibă o durată lungă de viață, acestea trebuie întreținute și protejate împotriva apei și a sării. De exemplu printr-o impregnare adecvată a betonului, așa-numita hidrofobizare. Un sistem de markeri acum brevetat, dezvoltat în cadrul proiectului Silamark din Karlsruhe, arată dacă acest lucru este suficient și eficient.
Compușii chimici, cum ar fi silanii, fac materialele de construcție hidrofug și astfel protejează împotriva sărurilor agresive de dezghețare în timpul iernii. Cu condiția ca silanii să pătrundă suficient de adânc în material, care până acum nu putea fi testat decât cu mare efort folosind miezuri de foraj. Andreas Gerdes, care efectuează cercetări cu echipa sa de la KIT și la Universitatea de Științe Aplicate Karlsruhe, a marcat acum silanii cu un atom de argint, astfel încât să poată fi localizați cu ușurință în beton din exterior, folosind dispozitive de măsurare mobile. „Cu invenția noastră, adâncimea de penetrare a ingredientului activ poate fi determinată rapid și precis, cu o distrugere redusă”, explică Gerdes, director științific al centrului de inovare „Prevenție în construcții” de la KIT și cofondator al IONYS AG, cu care aduce rapid în aplicare cercetarea de bază. În acest fel, se poate decide pe șantier dacă hidrofobizarea trebuie repetată. În practică, aceasta înseamnă că tunelurile și podurile nu trebuie închise mai mult decât este absolut necesar. „Trebuie să creștem longevitatea structurilor”, cere Gerdes, deoarece atât reparația, cât și construcția nouă sunt foarte scumpe și poluează mediul. „Clădirea durabilă este o clădire ecologică”.
Multe procese industriale necesită energie sub formă de căldură. Susținerea acestei călduri de la căldura industrială uzată sau centralele solare termice și „reciclarea” ar fi o componentă importantă a tranziției energetice. Cercetătorii KIT prezintă un nou concept pentru stocarea energiei termochimice în revista specializată „Chemie Ingenieur Technik”.
Compusul organic metilciclohexan (MCH) absoarbe căldura la temperaturi cuprinse între 300 și 350 de grade Celsius, eliberează hidrogen în prezența catalizatorului de platină și se transformă în toluen. Toluenul și MCH pot fi depozitate în rezervoare de lichide convenționale. Pentru a recupera căldura stocată, hidrogenul reacționează cu toluen la aproximativ 300 de grade Celsius și 30 de bari. Procesul - numit ciclul de reacție organică lichidă de către cercetători - poate atinge densități ridicate de stocare a energiei de până la 0,6 kilowatti oră pe kilogram de tuluen și poate stoca căldura pe o perioadă lungă de timp. „Procesul poate fi implementat în mod deosebit în mod eficient în reactoarele chimice microstructurate care, într-o formă foarte compactă, permit fluxuri mari de căldură și, prin membrane integrate, separarea simplă a hidrogenului”, explică Peter Pfeifer de la Institutul pentru Ingineria Micro-Proceselor de la KIT.
Oricine achiziționează bunuri sau servicii „de la privat la privat” pe platforme de tranzacționare online precum eBay, Uber, Flipkey sau Airbnb trebuie să aibă un anumit nivel de bază de încredere. La urma urmei, el se ocupă de oameni pe care nu îi cunoaște și pe care nu îi poate evalua. Prin urmare, operatorii platformelor acordă o mare importanță mecanismelor de evaluare care îi ajută pe clienți să elimine rapid oile negre și să găsească parteneri comerciali de încredere. Într-un anumit fel, încrederea devine un beneficiu pecuniar. În jurnalul JSME, cercetătorii KIT prezintă acum criteriile care sporesc încrederea.
Folosind exemplul portalului de cazare Airbnb, Timm Teubner, Florian Hawlitschek și David Dann de la Institutul pentru Tehnologia Informației și Marketing de la KIT au examinat criteriile care conduc la creșterea prețurilor la cazare. Evident, evaluările pozitive ale clienților au cea mai mare influență. Dar și durata calității de membru, identitățile certificate, sigiliile de calitate ale operatorilor sau numărul de imagini ale produsului pot duce la prețuri mai mari. Pe de altă parte, camerele cu multe evaluări ale clienților sunt mai accesibile. Poate că acest lucru se datorează faptului că camerele foarte frecventate și clasificate sunt adesea situate în cartiere turistice ale orașelor cu o concurență puternică. Studiul actual arată cum furnizorii își pot optimiza ofertele și clienții își pot optimiza căutările și ce instrumente ar trebui să le ofere operatorii platformei.
Culorile intense ale aripilor sunt vitale ca camuflaj pentru fluturi. Culorile sclipitoare sunt create de interferența luminii asupra cristalelor de pe suprafața aripii, ale căror structuri asemănătoare unui labirint corespund aproximativ ordinului de mărime al lungimii de undă a luminii. Cercetătorii de la KIT și partenerii lor au găsit acum indicații despre mecanismele necunoscute anterior de formare a acestor structuri cristaline și le-au prezentat în revista Science Advances.
„Interesant este că cristalele individuale nu au crescut împreună”, explică Michael Klatt de la Institute for Stochastics de la KIT. „Mai degrabă, stau individual ca monolitii și lasă spațiu pentru un sistem neregulat de coridoare.” Pentru a înțelege cum au apărut, Klatt de la KIT a analizat în detaliu imaginile de la microscopii cu raze X și electronice. Folosind metode statistice de distribuire a mărimii boabelor, imaginile tridimensionale au fost utilizate pentru a genera datele cantitative fiabile necesare pentru a înțelege procesul de creștere a nanostructurii fluturilor. În primul pas, o membrană celulară „mototolită” formează „matrița de turnare”, în buzunarele cărora cristalele cresc apoi în mod adecvat și separat unul de celălalt. Deoarece acest proces nu numai că creează structura spațială dorită foarte precis în natură - o mie de tuneluri de labirint se încadrează în grosimea unui fir de păr uman - dar funcționează și la temperatura camerei și la presiunea normală a aerului, ar putea servi și ca plan pentru procesele tehnice din nanotehnologie pe termen lung, așa că speranța echipei de cercetare din Germania, Elveția, SUA și Australia.
Acceleratorul de particule LHC de la laboratorul european de fizică a particulelor CERN de lângă Geneva a început din nou operațiunile. Una dintre principalele îmbunătățiri tehnice este noul detector de pixeli de siliciu din experimentul CMS, unul dintre cei doi „descoperitori Higgs”. Datorită contribuțiilor importante pe care fizicienii, inginerii și tehnicienii de la Karlsruhe Institute of Technology (KIT) le-au adus în multe domenii, porțile sunt acum larg deschise pentru noi descoperiri.
Cum se poate „vedea” particulele elementare care apar în coliziunile de particule? Primul pas este un detector de pixeli din siliciu, care este acționat la doar câțiva centimetri de punctul de coliziune și care detectează foarte precis urmele particulelor încărcate. Detectorul îmbunătățit al pixelilor de siliciu a fost acum instalat pe detectorul de particule CMS. Cu 124 de milioane de pixeli, noul detector are o rezoluție de aproape două ori mai mare și este echipat cu cipuri de citire mai puternice. Ulrich Husemann a fost manager de proiect la KIT: „Am construit și operat cu succes o linie de producție pentru detectorul de pixeli din Karlsruhe. În același timp, am pregătit tineri oameni de știință și studenți în proiectul nostru care sunt acum familiarizați cu cele mai moderne metode ale industriei cipurilor. ”Aproape 20 la sută din piesele detectorului au fost construite și testate la KIT în cooperare cu Institutul pentru Fizică Nucleară Experimentală și Institutul pentru Procesarea Datelor și Electronica Proceselor de Date. . La instalarea detectorului la CERN au fost reprezentați și fizicieni și tehnicieni KIT.
KIT.audio | Podcastul de cercetare abordează în fiecare lună un subiect de cercetare actual și explorează abordări, răspunsuri, puncte de vedere și soluții. Sunetele originale captate, zgomotele de fundal și sunetele se împletesc ca o caracteristică pentru a crea piese audio intense de 30 de minute.
Expert forum de energie al Tagesspiegel
Conferință: Sascha Gentes, KIT
1 iunie 2017, ora 13:15, Berlin
Subiecte: dezmembrări
events.tagesspiegel.de/tagesspiegel-fachforum-kernkraft-energie
Festivalul de muzică Eucor
Trupe și artiști studenți din Grabenul de pe Rinul Superior
10 iunie 2017, ora 17:00, KIT Campus Sud
eucor-uni.org/de/2017/05/15/eucor-festival-zum-schluss-der-tour-eucor
Seria de prelegeri despre dezvoltarea durabilă
„Mobilitate durabilă”, Peter Vortisch, KIT
12 iunie 2017, 15:45, KIT Campus Sud
Subiecte: multimodalitate, partajare, mobilitate electrică
zak.kit.edu/ringvorlesung_ne.php
Seria de prelegeri ale Societății Heinrich Hertz
„Nutriția viitorului”, Hans Hauner, TU München
21 iunie 2017, KIT Campus de Sud
hhg.gdh.kit.edu
Ziua cu ușile deschise
Eficient la KIT
24 iunie 2017, 10 a.m.-9 p.m., KIT Campus North
kit.edu/kit/effekte2017.php
KIT - Universitatea de cercetare din Asociația Helmholtz
Monika Landgraf
Șef al comunicațiilor generale
Ofițer de presă