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Physik

Wie Seifenschaum Geräusche dämpft

Seifenschaum kann Geräusche nicht nur dämpfen, sondern deren Ausbreitung und Übertragung in einer breiten Palette von Frequenzbereichen sogar vollständig blockieren. Physiker des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) und der Universität Paris Diderot und Rennes 1 (Bretagne) haben dieses Phänomen untersucht. Ihre Ergebnisse [1] könnten bei der Entwicklung von Schallsonden zur Anwendung kommen, mit deren Hilfe die Qualität von Industrieschaumprodukten, die vor allem in der Mineralöl- und Bergbauindustrie eingesetzt werden, kontrolliert wird.

Einem Rätsel der Mechanik auf der Spur: Je größer eine Struktur desto geringer ihre Festigkeit

Große Strukturen zerbrechen bei – verhältnismäßig – geringeren Belastungen als kleinere Strukturen. Schon Leonardo Da Vinci interessierte sich für dieses Problem. Er führte Experimente mit Eisendrähten durch und stellte fest: Je länger der Draht, desto weniger Belastung ist notwendig, um den Draht zu zerbrechen. Die erste Erklärung für dieses überraschende Phänomen (es widersprach den klassischen Prinzipien der Mechanik) lieferten zunächst Edmé Mariotte (16. Jahrhundert) und später Waloddi Weibull (20. Jahrhundert) mit der Theorie vom “schwächsten Glied”, die sich auf alle mechanischen Teile anwenden lässt: Je länger die Kette, desto größer die Wahrscheinlichkeit ein “schwaches Glied” zu finden, das die gesamte Struktur gefährdet. Die Theorie geht davon aus, dass zwischen den einzelnen Gliedern keine mechanische Interaktion besteht, wodurch es zum sofortigen Bruch der gesamten Kette kommt, sobald die Struktur nur einen einzigen Riss aufweist. Diese Theorie gilt zweifellos für eindimensionale Strukturen, auf dreidimensionale Strukturen lässt sie sich jedoch schon nicht mehr so eindeutig anwenden.

SNAM und CEA optimieren die Wiederverwertung von Altbatterien

Seit 2006 schreibt die europäische Gesetzgebung (Richtlinie 2006/66/EG) ein Rücknahmesystem von Altbatterien zum Recycling vor. Mit den eingesetzten Verwertungsverfahren muss eine stoffliche Verwertung von 50 Prozent (Gewicht) der durchschnittlichen Masse sonstiger Altbatterien erreicht werden.

Die Leuchtdiode, die nur aus einem einzigen Faden besteht

Ein Forscherteam des Instituts für Materialchemie und -physik [1] hat in Zusammenarbeit mit der Universität Pierre und Marie Curie (Paris) und der französischen Behörde für Atomenergie und alternative Energien (CEA) die erste Leuchtdiode (LED) entwickelt, die aus einem einzigen Faden besteht [2].

Wie sehen Triebwerks-Emissionen aus?

Die französische Studien- und Forschungseinrichtung für Luft- und Raumfahrt (ONERA) hat in Zusammenarbeit mit dem Triebwerkshersteller Snecma im Juni 2013 die Testkampagne MERMOSE [1] durchgeführt. Dabei wurden die Emissionen des Turbostrahltriebwerks PowerJet Sam146 [2] einer regionalen Fluglinie getestet. Das Projekt wird vom strategischen Rat für zivile Luftfahrtforschung (CORAC) [3] gefördert.

Superkondensatoren: Französische Forscher ausgezeichnet

Fünf Forscher der Universität Toulouse III – Paul Sabatier und der Universität Pierre und Marie Curie (Paris) sind von der Redaktion der Zeitschrift La Recherche in der Kategorie Physik für die Modellierung des Ionentransports in nanoporösen Elektroden in Superkondensatoren ausgezeichnet worden. Die prämierte Arbeit wurde im April 2012 in der renommierten Fachzeitschrift Nature Materials veröffentlicht.

Herstellung einer aufladbaren siliziumbasierten Batterie

PROLLION – ein auf Initiative der Behörde für Atomenergie und alternative Energien (CEA) und der ALCEN-Gruppe gegründetes Start-up-Unternehmen – kündigte die Vermarktung der Batterie EnerSi 250 an. Sie ist die Erste ihrer Art weltweit, die mit einem in Serie produzierten Akku von mehr als 250 Wh/kg hergestellt wird. Diese Energiedichte, die durch ein siliziumbasiertes elektrochemisches Verfahren erreicht wurde, bietet eine außergewöhnliche Akkulaufzeit, eine hohe Leistung und große Sicherheit.

Ein neues Verfahren zur Bewegung von Atomen

Physikern des Instituts für Molekularwissenschaften in Orsay (Ile-de-France) – ein Institut des CNRS (Zentrum für wissenschaftliche Forschung) und der Universität Paris Sud – ist es gemeinsam mit Forschern des Instituts für Materialwissenschaften in Mulhouse (Alsace) gelungen, Moleküle auf der Oberfläche eines Halbleiterkristalls zu bewegen, ohne sie zu berühren [1].

Ein Touchscreen als Ladegerät

Der französische Solarmodulhersteller SunPartner hat eine neue transparente Solarfolie entwickelt, durch die jeder Träger (z. B. Touchscreen-Handys) in eine Solarenergie erzeugende Oberfläche umgewandelt werden kann. Dadurch kann die Größe der Akkus reduziert und die Lademöglichkeiten ausgeweitet werden.

Bau des ersten Prototypen einer Kamera für das Gammateleskop CTA

Mehr als 1000 Physiker und Astrophysiker aus 27 Ländern arbeiten am Bau des weltweit größten Observatoriums CTA zur erdbasierten Gammastrahlen-Astronomie. Die leistungsstärksten Detektoren verfügen derzeit über 2-5 Teleskope; für das internationale CTA-Projekt [1] sind fast 100 geplant. Das Projekt wurde 2010 gestartet und befindet sich seit 2012 in der Planungs- bzw. Protoypenphase.

Auch französische Forscher des Pariser Observatoriums wirken im Rahmen des nationalen Projekts GATE [2] an der Realisierung dieser Forschungsinfrastruktur mit. Dieses Projekt zielt darauf ab, bestimmte Instrumente für das CTA zu entwickeln. Das GATE – Projekt wird unter anderem von der CEA (Behörde für Atomenergie und alternative Energien), dem Pariser Observatorium und dem CNRS (Zentrum für wissenschaftliche Forschung) unterstützt.