KIT-Kompakt 0517 - železobetón, sklad energie, digitálny M; rcts, obrazová analýza, časticová fyzika,
dnes dostávate aktuálne vydanie mesačných tlačových správ od Technologického inštitútu v Karlsruhe. Chceme vás informovať o zaujímavých výskumných témach v kompaktnej podobe a boli by sme radi, keby sme pre vaše redakčné spravodajstvo zaradili vhodné správy. V prípade potreby vám radi poskytneme ďalšie informácie a kontakty. Žiadame dôkaz o vašom hlásení.
S pozdravom
Vaša tlačová kancelária KIT
KIT.audio | Výskumný podcast
Mraky, ktoré robia počasie
„Zdá sa, že toto správanie porušuje fyzikálne zákony, ale je to výsledok zručnej štruktúry metamateriálu na mikroskopickej úrovni,“ vysvetľuje Martin Wegener, ktorý vedie výskum na Inštitúte aplikovanej fyziky a nanotechnológie KIT. Stredobodom sú duté, vzduchotesné nádoby veľkosti mikrometra, každý v tvare trojrozmerného kríža. Koncové body rôznych krížov sú spojené páčkami tak, že nádoby sa pri stlačení dutých telies vonkajším tlakom od seba posúvajú. „Trik spočíva v tom, že objem, ktorý vidíte, sa zväčšuje, zatiaľ čo objem uzavretý 3D tlačeným materiálom v dutých telách - čo nemôžete priamo vnímať - sa zmenšuje.“ Podľa výpočtov by expanzia o jedno percento mala byť so zvýšením tlaku. aby to bolo možné realizovať okolo baru. Wegener a jeho tím ukazujú, že plán výstavby funguje vo videoanimácii. V ďalšom kroku chcú vytvoriť materiál v skutočnosti. “Zložitosť, ktorá je pri 3D tlači požadovaná, ide omnoho ďalej ako za naše predchádzajúce prototypy. “, Hovorí Jingyuan Qu, ktorý tieto štruktúry rozvíja a skúma vo svojej dizertačnej práci.
Videoportrét Wegenerovho výskumu maskovania a metamateriálov: youtube.com/watch?v=PthvzKSGuCk
Titulok: Štruktúra mikroštruktúrovaných dutých telies a spojovacích pák (dole a zhora) umožňuje materiály, ktoré pod tlakom zväčšujú uzavretý objem (v strede). (Obrázok: J.Qu/M.Wegener/KIT)
Aby drahé stavby, ako sú mosty a tunely, mali dlhú životnosť, je potrebné ich udržiavať a chrániť pred vodou a soľou. Napríklad vhodnou impregnáciou betónu, takzvanou hydrofobizáciou. Či je to dostatočné a efektívne, ukazuje patentovaný systém značkovačov, ktorý bol vyvinutý v projekte Silamark v Karlsruhe.
Chemické zlúčeniny, ako sú silány, spôsobujú, že stavebné materiály sú vodoodpudivé, a tak chránia v zime pred agresívnymi soľami. Za predpokladu, že silany prenikajú dostatočne hlboko do materiálu, ktorý sa doteraz dal otestovať iba s veľkým úsilím pomocou vrtných jadier. Andreas Gerdes, ktorý so svojím tímom vedie výskum na KIT a na Karlsruhe University of Applied Sciences, teraz označil silány atómom striebra, aby ich bolo možné z vonkajšej strany ľahko umiestniť do betónu pomocou mobilných meracích prístrojov. „S našim vynálezom možno hĺbku prieniku účinnej látky určiť rýchlo a presne s malým zničením,“ vysvetľuje Gerdes, vedecký riaditeľ inovačného centra „Prevention in Construction“ v spoločnosti KIT a spoluzakladateľ spoločnosti IONYS AG, s ktorou rýchlo prináša do aplikácie základný výskum. Týmto spôsobom sa dá na stavbe rozhodnúť, či sa má hydrofobizácia opakovať. V praxi to znamená, že tunely a mosty sa nemusia uzatvárať dlhšie, ako je nevyhnutne potrebné. „Musíme zvýšiť životnosť štruktúr,“ požaduje Gerdes, pretože opravy aj nová výstavba sú veľmi drahé a znečisťujú životné prostredie. „Udržateľná budova je ekologická budova.“
Mnoho priemyselných procesov vyžaduje energiu vo forme tepla. Zachovanie tohto tepla z priemyselného odpadového tepla alebo solárnych tepelných elektrární a jeho „recyklácia“ by bolo dôležitou súčasťou prechodu energie. Vedci z KIT prezentujú nový koncept skladovania termochemickej energie v odbornom časopise „Chemie Ingenieur Technik“.
Organická zlúčenina metylcyklohexán (MCH) absorbuje teplo pri teplotách od 300 do 350 stupňov Celzia, uvoľňuje vodík v prítomnosti platinového katalyzátora a mení sa na toluén. Toluén a MCH sa môžu skladovať v bežných nádržiach na kvapalinu. Na získanie akumulovaného tepla vodík reaguje s toluénom pri teplote asi 300 stupňov Celzia a tlaku 30 bar. Proces, ktorý vedci nazývajú Cyklus kvapalnej organickej reakcie, môže dosiahnuť vysokú hustotu akumulácie energie až 0,6 kilowatthodín na kilogram tuluénu a dlhodobé uchovávanie tepla. „Proces je možné obzvlášť efektívne implementovať v mikroštruktúrovaných chemických reaktoroch, ktoré vo veľmi kompaktnej podobe umožňujú veľké tepelné toky a prostredníctvom integrovaných membrán jednoduchú separáciu vodíka,“ vysvetľuje Peter Pfeifer z Inštitútu pre mikroprocesorové inžinierstvo na KIT.
Každý, kto nakupuje tovar alebo služby „zo súkromného do súkromného“ na online obchodných platformách, ako sú eBay, Uber, Flipkey alebo Airbnb, musí mať určitú základnú úroveň dôvery. Koniec koncov, jedná s ľuďmi, ktorých nepozná a nevie posúdiť. Prevádzkovatelia platforiem preto prikladajú veľký význam hodnotiacim mechanizmom, ktoré zákazníkom pomáhajú rýchlo vyradiť čierne ovce a nájsť dôveryhodných obchodných partnerov. Dôvera sa určitým spôsobom stáva peňažnou výhodou. V časopise JSME teraz vedci z KIT prezentujú kritériá, ktoré zvyšujú dôveru.
Na príklade ubytovacieho portálu Airbnb skúmali Timm Teubner, Florian Hawlitschek a David Dann z Inštitútu pre informačné technológie a marketing pri KIT kritériá, ktoré vedú k vyšším cenám ubytovania. Je zrejmé, že najväčší vplyv majú pozitívne hodnotenia zákazníkov. Ale aj trvanie členstva, overená totožnosť, pečiatky kvality operátorov alebo počet obrázkov na výrobkoch môžu viesť k vyšším cenám. Na druhej strane sú izby s mnohými hodnoteniami zákazníkov cenovo dostupnejšie. Možno je to spôsobené tým, že veľmi frekventované a hodnotené izby sa často nachádzajú v turistických mestských častiach so silnou konkurenciou. Aktuálna štúdia ukazuje, ako môžu poskytovatelia optimalizovať svoje ponuky a zákazníci môžu optimalizovať svoje vyhľadávania a aké nástroje by im operátori platforiem mali poskytnúť.
Intenzívne farby krídel sú nevyhnutné ako maskovanie pre motýle. Trblietavé farby sa vytvárajú interferenciou svetla na kryštáloch na povrchu krídla, ktorých labyrintové štruktúry zhruba zodpovedajú rádovej vlnovej dĺžke svetla. Vedci z KIT a ich partneri teraz našli náznaky predtým neznámych mechanizmov tvorby týchto kryštálových štruktúr a prezentovali ich v časopise Science Advances.
„Je zaujímavé, že jednotlivé kryštály nerástli spolu,“ vysvetľuje Michael Klatt z Stochastického ústavu KIT. „Skôr stoja jednotlivo ako monolity a nechávajú priestor systému nepravidelných chodieb.“ Aby pochopil, ako boli vytvorené, Klatt z KIT podrobne analyzoval obrázky z röntgenových a elektrónových mikroskopov. Pomocou štatistických metód distribúcie veľkostí zŕn sa trojrozmerné obrázky použili na generovanie potrebných spoľahlivých kvantitatívnych údajov na pochopenie procesu rastu motýlej nanostruktúry. V prvom kroku vytvorí „pokrčená“ bunková membrána „odlievaciu formu“, do vreciek ktorej potom kryštály primerane a oddelene od seba rastú. Pretože tento proces nielenže v prírode vytvára veľmi presne požadovanú priestorovú štruktúru - tisíc labyrintových tunelov zapadá do hrúbky ľudského vlasu - ale funguje aj pri izbovej teplote a normálnom tlaku vzduchu, môže z dlhodobého hľadiska slúžiť aj ako plán technických procesov v nanotechnológii, takže nádej výskumného tímu z Nemecka, Švajčiarska, USA a Austrálie.
Urýchľovač častíc LHC v európskom laboratóriu fyziky častíc CERN neďaleko Ženevy opäť zahájil činnosť. Jedným z hlavných technických vylepšení je nový detektor kremíkových pixelov v experimente CMS, jeden z dvoch „objaviteľov Higgsa“. Vďaka dôležitým príspevkom, ktoré v mnohých oblastiach priniesli fyzici, inžinieri a technici z Karlsruhe Institute of Technology (KIT), sú brány teraz dokorán otvorené pre nové objavy.
Ako je možné „vidieť“ elementárne častice, ktoré vznikajú pri zrážkach častíc? Prvým krokom je detektor kremíkových pixelov, ktorý sa ovláda iba pár centimetrov od kolízneho bodu a ktorý veľmi presne detekuje stopy nabitých častíc. Vylepšený detektor kremíkových pixelov bol teraz nainštalovaný na detektore častíc CMS. Vďaka 124 miliónom pixelov má nový detektor takmer dvakrát vyššie rozlíšenie a je vybavený výkonnejšími čítacími čipmi. Ulrich Husemann bol projektovým manažérom v spoločnosti KIT: „Úspešne sme vybudovali a sprevádzkovali výrobnú linku pre detektor pixelov v Karlsruhe. Zároveň sme v našom projekte vyškolili mladých vedcov a študentov, ktorí sú teraz oboznámení s najmodernejšími metódami v priemysle čipov. “Takmer 20 percent častí detektorov bolo vyrobených a testovaných na KIT v spolupráci s Ústavom experimentálnej jadrovej fyziky a Ústavom pre spracovanie procesných dát a elektroniku . Fyzici a technici z KIT boli zastúpení aj pri inštalácii detektora v CERN-e.
KIT.audio | Výskumný podcast každý mesiac zaberá aktuálnu výskumnú tému a skúma prístupy, odpovede, uhly pohľadu a riešenia. Zachytené originálne zvuky, zvuky pozadia a zvuky sa prelínajú ako funkcia, aby sa vytvorili intenzívne zvukové kúsky s dĺžkou 30 minút.
Energia expertného fóra značky Tagesspiegel
Prednáška: Sascha Gentes, KIT
1. júna 2017, 13:15 hod., Berlín
Témy: demontáž
events.tagesspiegel.de/tagesspiegel-fachforum-kernkraft-energie
Hudobný festival Eucor
Študentské kapely a umelci z Horného Rýna Graben
10. júna 2017, 17:00, KIT Campus South
eucor-uni.org/de/2017/05/15/eucor-festival-zum-schluss-der-tour-eucor
Prednáškový cyklus o udržateľnom rozvoji
„Udržateľná mobilita“, Peter Vortisch, KIT
12. júna 2017, 15:45, KIT Campus Juh
Témy: multimodalita, zdieľanie, elektrická mobilita
zak.kit.edu/ringvorlesung_ne.php
Séria prednášok Spoločnosti Heinricha Hertza
„Výživa budúcnosti“, Hans Hauner, TU Mníchov
21. júna 2017, KIT South Campus
hhg.gdh.kit.edu
Deň otvorených dverí
Účinné na KIT
24. júna 2017, 10:00 - 21:00, KIT Campus North
kit.edu/kit/effekte2017.php
KIT - Výskumná univerzita v združení Helmholtz
Monika Landgraf
Vedúci celkovej komunikácie
tlačový redaktor