Technologie

Informationsdienst Technologie und Innovationen: KW 01

Materialforschung:
1. Kunststoffimprägmieren mit überkritischem Kohlenstoffdioxid:
2. Sich selbst schärfende Werkzeuge:
3. Molekulare Taschenlampe für die Optoelektronik:

Energietechnik:

4. Chinesische Wissenschaftler meistern nun auch die atomare Wiederaufbereitung:
5. Weltweit größte Versuchsanlage zur Kohlendioxid-Abscheidung mit Kalkstein:

Informationstechnologie:
6. Trojaner durch Sicherheitslücke in der Outlook-Vorschau:
7. Fake-Accounts in den USA bald unter Strafe:
8. Datendebakel bei Microsofts E-Mail-Dienst Hotmail:
9. Absatzrekord bei PCs:

Militärtechnologie:

10. Super-Kampfjets der fünften Generation aus Asien:
11. Wikileaks: Deutschland entwickelt Hightech-Spionagesatelliten für die USA:

Wissenschaft allgemein:
12. Mensch war bereits vor 130.000 Jahren Seefahrer:

 

Materialforschung:

 

Kunststoffimprägmieren mit überkritischem Kohlenstoffdioxid:
Bei Temperaturen von 30,1 Grad Celsius und einem Druck von 73,8 bar geht Kohlenstoffdioxid in einen überkritischen Zustand über und zeigt dann ein lösemittelähnliches Verhalten. Dadurch eignet es sich als „Transportmittel“, um beispielsweise Farbe, Additive oder auch medizinische Wirkstoffe aufzulösen und in Kunststoffe einzuschleusen. Dipl.-Ing. Manfred Renner vom Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT): „Wir pumpen flüssiges Kohlendioxid in einen Hochdruckbehälter mit den zu imprägnierenden Kunststoffteilen und erhöhen Temperatur und Druck so lange, bis das Gas den überkritischen Zustand erreicht. Anschließend steigern wir den Druck. Bei 170 bar löst sich pulverförmiger Farbstoff vollständig im CO2 auf und diffundiert mit dem Gas im Kunststoff. (…) Beim Öffnen des Hochdruckbehälters entweicht das Gas aus der Oberfläche, die Farbe bleibt im Polymer. Sie lässt sich auch nachträglich nicht mehr abwischen.“ Die Einsatzmöglichkeiten reichen von gefärbten Kontaktlinsen bis hin zu antibakteriell ausgestatteten Türklinken oder entzündungshemmenden Arzneistoffen auf Polycarbonaten. Dabei ist das Kohlendioxid nicht brennbar, nicht toxisch und kostengünstig. Es zeigt zwar ein lösemittelähnliches Verhalten, hat aber nicht die Nebenwirkungen der gesundheits- und umweltschädigenden Lösemittel, die beispielsweise beim Lackieren verwendet werden. Auch sind lackierte Oberflächen schnell beschädigt und nicht kratzbeständig. Farbe, Additive und Wirkstoffe werden durch das neue Verfahren ohne den Einsatz von aggressiven Lösemitteln umweltschonend weit unterhalb der Schmelztemperatur in oberflächennahe Schichten eingebracht.

 

Sich selbst schärfende Werkzeuge:
An der University of Wisconsin (USA) haben Wissenschaftler einen Mechanismus aus der Natur abgeschaut (Bionik) der zur Entwicklung sich selbst schärfender Werkzeuge führen könnte. Untersuchungsgegenstand waren die äußerst scharfen und harten Zähne von Seeigeln, mit denen sie Schlupfwinkel in Felsen graben. Unter einem Röntgenstrahlmikroskop zeigte sich, dass die Zähne aus kreuzweise angeordneten Kalzitplättchen bestehen, in denen quasi als Sollbruchstellen weniger robuste Schichten aus Kohlenstoffverbindungen eingebunden sind. Beides wird durch einen ultraharten Kalzit-Nanozement zusammengehalten. Die Sollbruchstellen bewirken dabei, dass immer wieder scharfe Kalzitabschnitte freigelegt werden. Die Entdeckung dieses Mechanismus könnte zur Entwicklung sich selbst schärfende Werkzeuge führen.

 

Molekulare Taschenlampe für die Optoelektronik:
Ein Wissenschaftsteam des Karlsruhe Institute of Technology und der Universität Basel haben auf molekularer Ebene ein Leuchten erzeugt. Dafür verwendeten sie ein Leuchtmolekül, das aus zwei kettenförmigen Baugruppen (leitfähigen Nanoröhrchen) und einem Farbstoff-Molekül besteht. Wenn eine Spannung von vier Volt angelegt wird, beginnt das Molekül (7,5 Nanometer lang) zu leuchten. Da die Miniaturisierung in der Elektronik mittels der "top down"-Technologie bald an ihre technischen Grenzen stößt, wird die molekulare Elektronik, der sogenannte "bottom up"-Ansatz, zunehmend wichtiger. Dabei werden komplexe Strukturen aus einzelnen Molekülen und Atomen aufgebaut. Die Entdeckung ist besonders für Anwendungen in der Optoelektronik von großem Interesse, die sich mit der Umwandlung von Daten in Lichtsignale beschäftigt. Elektronische Geräte könnten damit künftig sehr viel kleiner werden.

 

Energietechnologie:

 

Chinesische Wissenschaftler meistern nun auch die atomare Wiederaufbereitung:
Laut dem staatlichen Fernsehsender CCTV haben chinesische Wissenschaftler einen Durchbruch bei der atomaren Wiederaufbereitung erzielt. Viele europäische Staaten, Russland, Indien und Japan setzen bereits Wiederaufbereitungsverfahren ein, um bestrahlte Brennelemente wiederverwenden und Atommüll zu vermeiden. Details des Wiederaufbereitungsverfahrens sind jedoch geheim. So auch im Fall des chinesischen Verfahrens. Noch ist auch unklar, wann das Verfahren zum industriellen Einsatz kommt. Die Wissenschaftler hätten insgesamt 20 Jahre an dem Projekt geforscht. Zur Wiederaufbereitung kommen in der Regel sogenannte Schnelle Brutreaktoren zum Einsatz. Die in China bislang entdeckten Uran-Vorkommen reichen nur noch für die kommenden 50 bis 70 Jahre. Die Beherrschung der schwierigen Technik könnte die Vorräte nun für die nächsten 3.000 Jahre „strecken“.

 

Weltweit größte Versuchsanlage zur Kohlendioxid-Abscheidung mit Kalkstein:
Der meiste Strom weltweit wird aus Kohle erzeugt. Über 800 neue Kohlekraftwerke, die meisten davon in China, sollen in der nahen Zukunft gebaut werden. Die Abspaltung von Kohlendioxid nach der Verbrennung vom Rest kostet jedoch viel Energie. Jetzt werden an der TU Darmstadt neue Verfahren getestet: Das sogenannte Carbonate-Looping (mittels Kalkstein) und das Chemical Looping. Beide Techniken nutzen natürliche Materialien und reduzieren die zur Kohlendioxid-Abscheidung nötige Energie auf weniger als die Hälfte – und bedrohen im Gegensatz zur CO2-Speicherung in unterirdischen Gesteinsschichten nicht das Grundwasser. Bernd Epple, Leiter des Instituts für Energiesysteme und Energietechnik an der TU Darmstadt: „Die Verfahren sind Meilensteine auf dem Weg zum Kohlendioxid-freien Kraftwerk. Mit ihrer Hilfe können Kohle- und Erdgaskraftwerke zuverlässig und kostengünstig Energie erzeugen, ohne die Umwelt zu belasten.“ Nach Abschluss der Versuche soll mit dem Bau einer Demoanlage von kommerzieller Größe begonnen werden. Ab 2017 könnte die Serienproduktion begonnen werden. Auch in Spanien und den USA wird an entsprechenden Projekten geforscht.

 

Informationstechnologie:

 

Trojaner durch Sicherheitslücke in der Outlook-Vorschau:
Eine neue Angriffswelle mit Schadsoftware nutzt eine Lücke in den Anwendungen von MS-Office aus. Dabei wird eine mit Malware infizierte RTF-Datei per Email verschickt und allein das Betrachten dieser Datei in der Outlook-Vorschau sorgt schon für einen Stack-Overflow, über den dann ein Trojaner nachgeschoben wird. Der Fehler wurde von Microsoft bereits am 9. November gepatcht (siehe hier), doch gibt es noch sehr viele nicht aktualisierte Systeme, sodass sich der Schaden rasant ausbreitet, weshalb die Warnung erneuert wurde. Sicherheits-Experte Jason Miller: „Dieser Fehler ist für Hacker ganz besonders attraktiv, da man darüber sehr leicht ins System eindringen kann. Ich empfehle dringend, den Patch zu installieren.“

 

Fake-Accounts in den USA bald unter Strafe:
Ein neues Gesetz soll in Kalifornien das betrügerische Auftreten als eine andere Person unter Strafe stellen. Allerdings sind die Grenzen eng gezogen, reine Witz- oder Satire-Aktionen bleiben weiterhin verschont. Falsche Twitter-Accounts oder Facebook-Profile, die unter falschem Namen angelegt werden, um unter Vorspiegelung falscher Tatsachen Menschen zu bedrohen oder in einer sonstigen Art zu schädigen, sollen allerdings künftig mit einer Strafe von bis zu 1.000 Dollar oder einem Jahr Haft geahndet werden.

 

Datendebakel bei Microsofts E-Mail-Dienst Hotmail:
Tausende Nutzer von Microsofts E-Mail-Dienst Hotmail beklagen zum neuen Jahr den Totalverlust ihrer Nachrichten, sämtliche E-Mails waren verschwunden. Teilweise waren auch die Accounts samt allen Einstellungen auf den Startzustand zurückgesetzt worden. Bei anderen waren E-Mails lediglich im internen Mülleimer gelandet und ließen sich so noch retten. Noch ist nicht bekannt, wie viele der 360 Millionen Nutzer des weltgrößten E-Mail-Dienstes von den Problemen betroffen sind. Der Beschwerdestrang im Forum umfasst allerdings inzwischen 476 Seiten. Microsoft arbeitet nach eigenen Angaben derzeit an einer Lösung. Ob die gelöschten Nachrichten allerdings überhaupt noch wiederhergestellt werden können, ist fraglich.

 

Absatzrekord bei PCs:
In Deutschland wurden in 2010 laut dem Branchenverband BITKOM rund 13,7 Millionen PCs verkauft. Das entspricht einem Plus von 13,7 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Der Umsatz stieg um 8,2 Prozent auf 6,9 Milliarden Euro. 69 Prozent waren tragbare Computer. 60 Prozent aller verkauften PCs gingen dabei an Privatverbraucher, 40 Prozent an gewerbliche Nutzer. 2011 sollen die PC-Verkäufe um weitere 12,3 Prozent auf 15,4 Millionen Stück steigen.

 

Militärtechnologie:

 

Super-Kampfjets der fünften Generation aus Asien:
Das derzeitig am weitest entwickelte Kampfflugzeug der Welt, der amerikanische F-22 Raptor, bekommt eine dumping-Konkurrenz aus Asien. Gleich mehrere Militärprojekte versuchen, die US-Vorherrschaft beim Kampfflugzeugbau zu brechen: Bereits vor einem Jahr hat Russland als erstes Land nach den USA einen Testflug mit einem eigenen Kampfjet der fünften Generation durchgeführt (Sukhoi-Kampfjet T-50 PAK FA / Serienproduktion ab 2015). Kennzeichen sind Tarnkappenfähigkeit, extreme Wendigkeit, Überschallgeschwindigkeit ohne Nachbrenner (Supercruise), lenkbarer Triebwerksstrahl und interne Waffenschächte. Russland hilft wiederum Indien und China bei eigenen Modellen. In China steht nun die nächsten Tage der Erstflug des streng geheimen Kampfflugzeugs J-20 Black Eagle an (300 Einheiten geplant / Markteinführung ab 2015-2018). Die zweistrahlige Maschine sei extrem groß, was auf besonders große Tanks und Waffenschächte deute. Er dürfte weniger ein Abfang- oder Luftüberlegenheitsjäger denn ein Bomber sein, also eher für den Angriff auf weniger bewegliche Ziele als für die Verteidigung. Mit Indien hat Russland nun die gemeinsame Entwicklung eines neuen Kampfjets auf Basis des T-50-Modells vereinbart. Indien spricht von einem der bisher größten Militärprojekte des Landes (über 20 Mrd. Dollar). Experten sehen bei den asiatischen Modellen einen Kostenvorteil von rund 50 Prozent. Lukrative Absatzmärkte sind Südostasien, der Mittlere Osten und Lateinamerika. Allerdings dürfte auch die komplexe „Stealth“-Technik binnen 10-15Jahren von einer neuen Radargeneration geknackt werden können.

 

Wikileaks: Deutschland entwickelt Hightech-Spionagesatelliten für die USA:
Die norwegische Zeitung „Aftenposten“ hat Dokumente der auf Enthüllungen spezialisierten Internetplattform Wikileaks veröffentlicht, nach denen die USA und Deutschland gemeinsam und geheim einen Hightech-Spionagesatelliten entwickeln. Dagegen soll das nicht beteiligte Frankreich heftig protestiert haben – die Außenministerien in Berlin und Paris wollten den Bericht zunächst nicht kommentieren. Das HiROS genannte Projekt sieht den Bau von Satelliten vor, die ab 2012 oder 2013 hoch auflösende Bilder von nur 50 Zentimeter großen Gegenständen in wesentlich kürzerer Zeit als bisher zur Erde liefern und auch nachts Infrarot-Fotos erstellen können. Das HiROS-Projekt sei offiziell als Projekt zu zivilen Umweltzwecken deklariert (Bereitstellung von Daten für staatliche Nutzungsbereiche wie zum Beispiel im Krisenmanagement bei Naturkatastrophen) und stehe „unter vollständiger Kontrolle“ des Bundesnachrichtendienstes (BND) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die Kosten für HiROS sollen 205 Millionen Euro betragen.

 

Wissenschaft allgemein:

 

Mensch war bereits vor 130.000 Jahren Seefahrer:
Menschen konnten viel früher als bislang bekannt zur See fahren. Auf der griechischen Insel Kreta wurden mindestens 130.000 Jahre alte Steinwerkzeuge entdeckt. Die Funde auf Kreta, das auch damals bereits eine Insel war, stellen „das weltweit älteste Anzeichen für die frühe Seefahrt dar“. Dies ändert zudem auch die Kenntnisse über die kognitiven Fähigkeiten des frühen Menschen.

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