КИТ-Компакт 0517 - стоманобетон, акумулатор на енергия, цифров М; rcts, анализ на изображения, физика на частиците,
Днес получавате актуалното издание на месечните съобщения за пресата от Технологичния институт Карлсруе. Искаме да Ви информираме за вълнуващи изследователски теми в компактна форма и ще се радваме, ако включим подходящи новини за вашето редакторско отразяване. Ще се радваме да ви предоставим допълнителна информация и контакти, ако е необходимо. Искаме доказателство за вашето докладване.
за разбирането
Вашият прес офис на KIT
KIT.audio | Подкастът за изследване
Облаци, които правят времето
„Изглежда, че поведението нарушава законите на физиката, но то е резултат от умела структура на метаматериала на микроскопично ниво“, обяснява Мартин Вегенер, който провежда изследвания в Института за приложна физика и нанотехнологии на KIT. Централният елемент са кухи, херметически затворени контейнери с размер на микрометър, всеки във формата на триизмерен кръст. Крайните точки на различните кръстове са свързани чрез лостове по такъв начин, че контейнерите да се плъзгат един от друг, когато кухите тела са компресирани от външно налягане. „Номерът е в това, че обемът, който можете да видите, се увеличава, докато обемът, затворен от 3D отпечатания материал в кухите тела - който не можете да възприемете директно - намалява.“ Според изчисленията разширяване от един процент трябва да бъде с увеличаване на налягането да бъде осъществимо около бар. Вегенер и неговият екип показват, че строителният план работи във видео анимация. В следващата стъпка те искат да изграждат материала в действителност. "Необходимата сложност при 3D печат надхвърля нашите предишни прототипи “, Казва Jingyuan Qu, който разработва и изследва тези структури в своята докторска дисертация.
Видеопортрет на изследването на Вегенер върху наметала и метаматериали: youtube.com/watch?v=PthvzKSGuCk
Надпис: Структурата на микроструктурирани кухи тела и свързващи лостове (отдолу и отгоре) позволява материали, които увеличават затворения обем под налягане (в средата). (Изображение: J.Qu/M.Wegener/KIT)
За да могат скъпите конструкции като мостове и тунели да имат дълъг експлоатационен живот, те трябва да се поддържат и предпазват от вода и сол. Например чрез подходяща импрегнация на бетона, така наречената хидрофобизация. Сега патентована маркерна система, разработена в проекта Silamark в Карлсруе, показва дали това е достатъчно и ефективно.
Химични съединения като силани правят строителните материали водоотблъскващи и по този начин предпазват от агресивни соли за размразяване през зимата. При условие, че силаните проникват достатъчно дълбоко в материала, който досега можеше да бъде тестван само с големи усилия с помощта на свредла. Андреас Гердес, който провежда изследвания със своя екип в KIT и в Университета за приложни науки в Карлсруе, вече е маркирал силани със сребърен атом, за да могат лесно да бъдат разположени в бетона отвън с помощта на мобилни измервателни устройства. „С нашето изобретение дълбочината на проникване на активната съставка може да бъде определена бързо и прецизно с малко разрушаване“, обяснява Гердес, научен директор на иновационния център „Превенция в строителството“ в KIT и съосновател на IONYS AG, с което бързо въвежда основни изследвания в приложението. По този начин на строителната площадка може да се реши дали хидрофобизирането да се повтори. На практика това означава, че тунелите и мостовете не трябва да се затварят по-дълго, отколкото е абсолютно необходимо. „Трябва да увеличим дълголетието на конструкциите“, изисква Гердес, тъй като както ремонтът, така и новото строителство са много скъпи и замърсяват околната среда. „Устойчивата сграда е екологична сграда.“
Много индустриални процеси изискват енергия под формата на топлина. Поддържането на тази топлина от отпадъците от промишлени отпадъци или слънчевите топлоелектрически централи и „рециклирането“ би било важен компонент на енергийния преход. Изследователите на KIT представят нова концепция за термохимично съхранение на енергия в специализираното списание "Chemie Ingenieur Technik".
Органичното съединение метилциклохексан (MCH) абсорбира топлината при температури между 300 и 350 градуса по Целзий, освобождава водород в присъствието на платинения катализатор и се превръща в толуен. Толуенът и MCH могат да се съхраняват в конвенционални резервоари за течности. За да възстанови запасената топлина, водородът реагира с толуен при около 300 градуса по Целзий и 30 бара. Процесът - наречен от изследователите Цикъл на течна органична реакция - може да постигне висока плътност на съхранение на енергия до 0,6 киловатчаса на килограм Тулуол и да съхранява топлина за дълъг период от време. „Процесът може да се приложи особено ефективно в микроструктурирани химически реактори, които в много компактна форма позволяват големи топлинни потоци и чрез интегрирани мембрани, просто разделяне на водорода“, обяснява Петер Пфайфер от Института за микропроцесорно инженерство към KIT.
Всеки, който купува стоки или услуги „от частни на частни“ на платформи за онлайн търговия като eBay, Uber, Flipkey или Airbnb, трябва да има определено основно ниво на доверие. В крайна сметка той се занимава с хора, които не познава и не може да оцени. Ето защо операторите на платформите отдават голямо значение на механизмите за оценка, които помагат на клиентите бързо да премахнат черните овце и да намерят надеждни търговски партньори. По определен начин доверието се превръща в парична изгода. В списание JSME изследователите на KIT сега представят критериите, които увеличават доверието.
Използвайки портала за настаняване на Airbnb като пример, Тим Тюбнер, Флориан Хоуличек и Дейвид Дан от Института за информационна икономика и маркетинг на KIT разгледаха критериите, които водят до по-високи цени на настаняването. Очевидно положителните оценки на клиентите имат най-голямо влияние. Но също така продължителността на членството, удостоверените самоличности, качествените печати на операторите или броят на изображенията на продуктите могат да доведат до по-високи цени. От друга страна, стаите с много оценки на клиентите са по-достъпни. Може би това се дължи на факта, че високо посещаваните и класирани стаи често се намират в туристически квартали на града със силна конкуренция. Настоящото проучване показва как доставчиците могат да оптимизират своите оферти, а клиентите да оптимизират своите търсения и какви инструменти операторите на платформата трябва да им предоставят.
Интензивните цветове на крилата са жизненоважни като камуфлаж за пеперудите. Блестящите цветове се създават от светлинна интерференция върху кристали в повърхността на крилото, чиито лабиринт-подобни структури приблизително съответстват на порядъка на дължината на вълната на светлината. Сега изследователи от KIT и техните партньори са открили индикации за неизвестните досега механизми на образуване на тези кристални структури и са ги представили в списанието Science Advances.
„Интересното е, че отделните кристали не са пораснали заедно“, обяснява Майкъл Клат от Института по стохастика към KIT. „По-скоро те стоят индивидуално като монолити и оставят място за неправилна система от коридори.“ За да разбере как са възникнали, Klatt от KIT анализира подробно изображенията от рентгенови и електронни микроскопи. Използвайки статистически методи за разпределение на зърнените размери, триизмерните изображения дадоха необходимите надеждни количествени данни, за да се разбере процесът на растеж на наноструктурата на пеперудите. В първата стъпка „смачкана“ клетъчна мембрана образува „отливката“, в джобовете на която кристалите след това растат по подходящ начин и отделно един от друг. Тъй като този процес не само създава желаната пространствена структура много точно в природата - хиляда лабиринтни тунела се вписват в дебелината на човешки косъм - но също така работи при стайна температура и нормално въздушно налягане, той може да служи и като план за технически процеси в нанотехнологиите в дългосрочен план, така че надеждата на изследователския екип от Германия, Швейцария, САЩ и Австралия.
Ускорителят на частици LHC в европейската лаборатория по физика на елементарните частици CERN близо до Женева отново започна работа. Едно от основните технически подобрения е новият силиконов пикселен детектор в експеримента CMS, един от двата "откриватели на Хигс". Благодарение на важния принос, който физиците, инженерите и техниците от Технологичния институт Карлсруе (KIT) са направили в много области, портите сега са широко отворени за нови открития.
Как може човек да „види“ елементарните частици, които възникват при сблъсъците на частици? Първата стъпка е силиконов пикселен детектор, който се управлява само на няколко сантиметра от точката на сблъсъка и който много точно открива следите от заредени частици. Подобреният детектор на силициеви пиксели вече е инсталиран на детектора на частици CMS. Със 124 милиона пиксела новият детектор има почти двойно по-висока резолюция и е оборудван с по-мощни чипове за отчитане. Улрих Хусеман беше ръководител на проекта в KIT: „Успешно изградихме и управлявахме производствена линия за пикселния детектор в Карлсруе. В същото време ние обучихме млади учени и студенти в нашия проект, които сега са запознати с най-модерните методи на чип индустрията. “Почти 20 процента от частите на детектора са построени и тествани в KIT в сътрудничество с Института за експериментална ядрена физика и Института за обработка на данните от процеса и електроника . Физици и техници от KIT също бяха представени при инсталирането на детектора в CERN.
KIT.audio | Изследователският подкаст заема актуална изследователска тема всеки месец и изследва подходи, отговори, гледни точки и решения. Уловените оригинални звуци, фонови шумове и звуци се преплитат като функция, за да създадат интензивни аудио парчета с дължина 30 минути.
Експертен форум за енергията на Tagesspiegel
Лекция: Sascha Gentes, KIT
1 юни 2017 г., 13:15 ч., Берлин
Теми: демонтаж
events.tagesspiegel.de/tagesspiegel-fachforum-kernkraft-energie
Музикален фестивал Eucor
Студентски групи и артисти от Горния Рейн Грабен
10 юни 2017 г., 17:00, KIT Campus South
eucor-uni.org/de/2017/05/15/eucor-festival-zum-schluss-der-tour-eucor
Поредица от лекции за устойчиво развитие
„Устойчива мобилност“, Петер Вортиш, KIT
12 юни 2017 г., 15:45 ч., KIT Campus South
Теми: мултимодалност, споделяне, електрическа мобилност
zak.kit.edu/ringvorlesung_ne.php
Поредица от лекции от обществото на Хайнрих Херц
„Храненето на бъдещето“, Ханс Хаунер, ТУ Мюнхен
21 юни 2017 г., KIT South Campus
hhg.gdh.kit.edu
Ден на отворени врати
В сила в KIT
24 юни 2017 г., 10:00 - 21:00 часа, KIT Campus North
kit.edu/kit/effekte2017.php
KIT - Изследователският университет в Асоциацията Helmholtz
Моника Ландграф
Ръководител на цялостните комуникации
Пресаташе