Borstenwurm mit Metallgebiss
#Biowissen #Biologie #Borstenwurm #Festigkeit #Materialforschung #Metall #Naturmaterial #Verbundmaterial
Mineralfrei und trotzdem hart: Die Kiefer von Borstenwürmern verdanken ihre flexible Härte einer ungewöhnlichen Zusammensetzung․ Anders als andere harte Naturmaterialien enthalten sie keine mineralischen Bestandteile․ Stattdessen kommt ihre Stabilität von Metallatomen, die in die Proteinmatrix des Kiefers eingebunden sind․ Die Komplexbindungen von Zink, Kupfer, Magnesium und Co verleihen dem Kiefermaterial ähnliche Eigenschaften wie einem kristallinen․․․
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Mineralfrei und trotzdem hart: Die Kiefer von Borstenwürmern verdanken ihre flexible Härte einer ungewöhnlichen Zusammensetzung․ Anders als andere harte Naturmaterialien enthalten sie keine mineralischen Bestandteile․ Stattdessen kommt ihre Stabilität von Metallatomen, die in die Proteinmatrix des Kiefers eingebunden sind․ Die Komplexbindungen von Zink, Kupfer, Magnesium und Co verleihen dem Kiefermaterial ähnliche Eigenschaften wie einem kristallinen․․․
Tragwunder Metallholz
#Fotos #Phänomene #Bionik #Holz #Material #Materialforschung #Metall #Nanostruktur #Poren #porös
Extrem stark und doch federleicht: Dieser farbig schimmernde Streifen ist dünner als eine Alufolie, kann aber das 50-Fache seines Eigengewichts tragen․ Würde man ein Gewicht an diesen Folienbogen anhängen, würde er bis zu drei Kilogramm Last standhalten․ Möglich wird dies, weil diese Folie aus „Metallholz“ besteht – einem porösen, aus feinsten Nickel-Nanoverstrebungen bestehendem Material․ Wenn․․․
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Extrem stark und doch federleicht: Dieser farbig schimmernde Streifen ist dünner als eine Alufolie, kann aber das 50-Fache seines Eigengewichts tragen․ Würde man ein Gewicht an diesen Folienbogen anhängen, würde er bis zu drei Kilogramm Last standhalten․ Möglich wird dies, weil diese Folie aus „Metallholz“ besteht – einem porösen, aus feinsten Nickel-Nanoverstrebungen bestehendem Material․ Wenn․․․
2D-Magnet: Nur ein Atom dick und trotzdem stabil
#Technik #2DMaterial #Atomgitter #Elektronik #ferromagnetsich #Magnet #Magnetspeicher #Materialforschung #Spintronik
Spannender Fortschritt: Forscher haben ein Magnetmaterial geschaffen, das nur eine Atomlage dünn ist, aber trotzdem bei Raumtemperatur magnetisch bleibt․ Bisher funktionierten solche 2D-Magnete nur bei ultrakalten Temperaturen, was ihre praktische Anwendung behinderte․ Das neue, aus kobaltdotiertem Zinkoxid bestehende Magnetmaterial bleibt dagegen auch bei Wärme ferromagnetisch stabil – und ermöglicht so ganz neue Anwendungen, wie die․․․
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Spannender Fortschritt: Forscher haben ein Magnetmaterial geschaffen, das nur eine Atomlage dünn ist, aber trotzdem bei Raumtemperatur magnetisch bleibt․ Bisher funktionierten solche 2D-Magnete nur bei ultrakalten Temperaturen, was ihre praktische Anwendung behinderte․ Das neue, aus kobaltdotiertem Zinkoxid bestehende Magnetmaterial bleibt dagegen auch bei Wärme ferromagnetisch stabil – und ermöglicht so ganz neue Anwendungen, wie die․․․
Ein Pflaster für innere Wunden
#Medizin #Chirurgie #Darmnaht #Darmwand #Kleber #Materialforschung #Medizintechnik #Pflaster #Wundkleber #wUndnaht
Kleben statt nähen: Forscher haben ein neuartiges Komposit-Pflaster entwickelt, mit dem sich Nähte und Wunden im Verdauungstrakt sicherer und haltbarer schließen lassen․ Das Material klebt bis zu zehnmal besser als herkömmliche Lösungen und hält der fünffachen Druckbelastung stand, wie das Team berichtet․ Möglich wird dies, weil die Komponenten des Wundpflasters ein vernetztes Hydrogel bilden, das․․․
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Kleben statt nähen: Forscher haben ein neuartiges Komposit-Pflaster entwickelt, mit dem sich Nähte und Wunden im Verdauungstrakt sicherer und haltbarer schließen lassen․ Das Material klebt bis zu zehnmal besser als herkömmliche Lösungen und hält der fünffachen Druckbelastung stand, wie das Team berichtet․ Möglich wird dies, weil die Komponenten des Wundpflasters ein vernetztes Hydrogel bilden, das․․․
Große Quasikristalle ohne Defekte
#Technik #Defekte #Korngrenzen #Kristallstruktur #Materialforschung #Metalllegierung #Quasikristall
Ohne Defekte: Bisher ließen sich Quasikristalle nur in winzig oder als Polykristalle mit zahlreichen Defekten erzeugen․ Doch jetzt haben Forscher einen Weg gefunden, um auch größere Quasikristalle ohne Defekte herzustellen․ Dabei verschmelzen in einer langsam abkühlenden Metalllegierung winzige Quasikristallstäbchen so miteinander, dass ihre Struktur ohne Korngrenzen ineinander übergeht․ Dies könnte neue Anwendungen für die exotischen․․․
#Technik #Defekte #Korngrenzen #Kristallstruktur #Materialforschung #Metalllegierung #Quasikristall
Ohne Defekte: Bisher ließen sich Quasikristalle nur in winzig oder als Polykristalle mit zahlreichen Defekten erzeugen․ Doch jetzt haben Forscher einen Weg gefunden, um auch größere Quasikristalle ohne Defekte herzustellen․ Dabei verschmelzen in einer langsam abkühlenden Metalllegierung winzige Quasikristallstäbchen so miteinander, dass ihre Struktur ohne Korngrenzen ineinander übergeht․ Dies könnte neue Anwendungen für die exotischen․․․
Neuer Materiezustand im Supraleiter
#Technik #Aggregatzustand #CooperPaar #Elektronen #Materialforschung #Phasenübergang #Quantenzustand #Supraleiter
Überraschende Entdeckung: In einem Supraleiter haben Physiker einen zuvor unbekannten Materiezustand entdeckt․ Dabei entstanden Cluster aus jeweils vier gemeinsam agierenden Elektronen – normalerweise bilden sich beim Übergang zur Supraleitung nur Elektronenpaare․ Dieser „bosonische Metallzustand“ eröffnet ganz neue Einblicke in die physikalischen Mechanismen der Supraleitung und könnte neue Anwendungen hervorbringen, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature․․․
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Überraschende Entdeckung: In einem Supraleiter haben Physiker einen zuvor unbekannten Materiezustand entdeckt․ Dabei entstanden Cluster aus jeweils vier gemeinsam agierenden Elektronen – normalerweise bilden sich beim Übergang zur Supraleitung nur Elektronenpaare․ Dieser „bosonische Metallzustand“ eröffnet ganz neue Einblicke in die physikalischen Mechanismen der Supraleitung und könnte neue Anwendungen hervorbringen, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature․․․
Physiker entwickeln weltweit dünnsten Röntgendetektor
#Technik #Dünnschicht #Halbleiter #Materialforschung #Physik #Röntgendetektor #Röntgenstrahlung #Strahlung
Weltrekord: Forschern ist es gelungen, den weltweit dünsten Detektor für Röntgenstrahlung zu entwickeln․ Er besteht aus einer nur zehn Nanometer dicken Schicht Zinnmonosulfid, einem Material, das Röntgenphotonen besonders gut und schnell absorbieren kann․ Weil dieser Detektor auf weiche, vor allem für biologische Proben geeignete Röntgenstrahlung reagiert, könnte er sich gut für biomedizinische und zellbiologische Untersuchungen․․․
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Weltrekord: Forschern ist es gelungen, den weltweit dünsten Detektor für Röntgenstrahlung zu entwickeln․ Er besteht aus einer nur zehn Nanometer dicken Schicht Zinnmonosulfid, einem Material, das Röntgenphotonen besonders gut und schnell absorbieren kann․ Weil dieser Detektor auf weiche, vor allem für biologische Proben geeignete Röntgenstrahlung reagiert, könnte er sich gut für biomedizinische und zellbiologische Untersuchungen․․․
Graphenschaum mit explosiver Kraft
#Technik #Aerographen #Druckluft #erhitzen #Graphen #Kohlenstoff #Materialforschung #pneumatisch #Poren #Schaum
Nur 450 Gramm reichen aus, um einen Elefanten anzuheben: Forscher haben einen Schaum aus Graphen konstruiert, der extrem stabil ist – und starke Druckluft erzeugen kann․ Möglich wird dies, weil das Geflecht aus Graphen-Röhrchen sich bei Stromzufuhr erhitzt und die in ihm enthaltene Luft explosionsartig ausdehnt․ Der so erzeugte Überdruck lässt sich nutzen, um beispielsweise․․․
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Nur 450 Gramm reichen aus, um einen Elefanten anzuheben: Forscher haben einen Schaum aus Graphen konstruiert, der extrem stabil ist – und starke Druckluft erzeugen kann․ Möglich wird dies, weil das Geflecht aus Graphen-Röhrchen sich bei Stromzufuhr erhitzt und die in ihm enthaltene Luft explosionsartig ausdehnt․ Der so erzeugte Überdruck lässt sich nutzen, um beispielsweise․․․
Perowskit-Solarzelle wird haltbarer
#Energie #Technik #Materialforschung #Perowskit #Photovoltaik #Solarenergie #Solarzellen
Vielversprechende Entwicklung: Forschern haben ein Perowskit-Material identifiziert, das auch intensiver Beleuchtung und Hitze standhält․ In einer Solarzelle verbaut, behielt es im Test auch nach 1․450 Betriebsstunden rund 99 seines Wirkungsgrads․ In der Praxis könnten Solarzellen aus diesem Perowskit sogar 20․000 Stunden halten, wie die Wissenschaftler berichten․ Das könnte dünnere und leistungsfähigere Photovoltaik-Anlagen ermöglichen․ Als Perowskite․․․
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Vielversprechende Entwicklung: Forschern haben ein Perowskit-Material identifiziert, das auch intensiver Beleuchtung und Hitze standhält․ In einer Solarzelle verbaut, behielt es im Test auch nach 1․450 Betriebsstunden rund 99 seines Wirkungsgrads․ In der Praxis könnten Solarzellen aus diesem Perowskit sogar 20․000 Stunden halten, wie die Wissenschaftler berichten․ Das könnte dünnere und leistungsfähigere Photovoltaik-Anlagen ermöglichen․ Als Perowskite․․․
Wasserstoff unschädlich für Erdgas-Leitungen?
#Energie #Erdgasnetz #Gasleitung #Korrosion #Materialforschung #Metalle #Versprödung #Wasserstoff
Entwarnung: Wenn man Wasserstoff in das bestehende Gasnetz einspeist, greift dies die Leitungen weniger an als befürchtet, wie nun Tests ergaben haben․ Demnach zeigen die für Leitungen und Industrieanlagen gängigen Metalle selbst unter Belastung keine Anzeichen für eine erhöhte Wasserstoffversprödung․ Eine Beimischung von Wasserstoff zum Erdgas oder auch die Nutzung der Gasleitungen für den Wasserstofftransport․․․
#Energie #Erdgasnetz #Gasleitung #Korrosion #Materialforschung #Metalle #Versprödung #Wasserstoff
Entwarnung: Wenn man Wasserstoff in das bestehende Gasnetz einspeist, greift dies die Leitungen weniger an als befürchtet, wie nun Tests ergaben haben․ Demnach zeigen die für Leitungen und Industrieanlagen gängigen Metalle selbst unter Belastung keine Anzeichen für eine erhöhte Wasserstoffversprödung․ Eine Beimischung von Wasserstoff zum Erdgas oder auch die Nutzung der Gasleitungen für den Wasserstofftransport․․․
Explodierende Keramik
#Technik #Keramik #Materialforschung #Metalloxid
Beständig oder gefährlich: Wissenschaftler haben ein keramisches Material entwickelt, das beim Abkühlen entweder explosiv, bröselig oder reversibel ist․ Entscheidend für die auftretende Eigenschaft ist das Mischverhältnis innerhalb der verwendeten Metalloxide․ Ursprünglich hatten die Forscher versucht, eine Keramik mit einem Formgedächtnis zu entwickeln, wie sie im Fachmagazin Nature berichten․ Egal ob Kaffeetasse oder Badezimmerfliese: Keramiken sind․․․
#Technik #Keramik #Materialforschung #Metalloxid
Beständig oder gefährlich: Wissenschaftler haben ein keramisches Material entwickelt, das beim Abkühlen entweder explosiv, bröselig oder reversibel ist․ Entscheidend für die auftretende Eigenschaft ist das Mischverhältnis innerhalb der verwendeten Metalloxide․ Ursprünglich hatten die Forscher versucht, eine Keramik mit einem Formgedächtnis zu entwickeln, wie sie im Fachmagazin Nature berichten․ Egal ob Kaffeetasse oder Badezimmerfliese: Keramiken sind․․․
Tageslicht macht den Asphalt alt
#Technik #Alterung #Asphalt #Bitumen #Chemie #Licht #Materialforschung #Oxidation #Strahlung #Straßenbelag
Unerwarteter Effekt: Der Asphalt unserer Straßen wird auch durch sichtbares Licht überraschend stark geschädigt, wie nun ein Experiment enthüllt․ Demnach setzt nicht nur energiereiches UV-Licht dem Bitumen im Asphalt zu, sondern auch das Tageslicht․ Vor allem die blauen und grünen Wellenanteile des Tageslichts führen zu einer Oxidation der Kohlenwasserstoffverbindungen im Bitumen und machen es so․․․
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Unerwarteter Effekt: Der Asphalt unserer Straßen wird auch durch sichtbares Licht überraschend stark geschädigt, wie nun ein Experiment enthüllt․ Demnach setzt nicht nur energiereiches UV-Licht dem Bitumen im Asphalt zu, sondern auch das Tageslicht․ Vor allem die blauen und grünen Wellenanteile des Tageslichts führen zu einer Oxidation der Kohlenwasserstoffverbindungen im Bitumen und machen es so․․․
„Super-Polymer“ ist fester als Stahl
#Technik #Chemie #Dünnfilm #einlagig #Festigkeit #Material #Materialforschung #Moleküle #Polymer #zweidimensional
Chemiker haben ein neuartiges „Super-Polymer“ erzeugt, das doppelt so hart ist wie Stahl, aber leicht und ultradünn․ Möglich ist dies, weil Grundbausteine dieses organischen Materials ein zweidimensionales, nur eine Moleküllage dickes Netz bilden․ Dies verleiht dem 2D-Polymer seine ungewöhnlichen Eigenschaften․ Sie könnten es zu einem neuartigen Baumaterial machen, aber auch stabile, dichte und extrem dünne․․․
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Chemiker haben ein neuartiges „Super-Polymer“ erzeugt, das doppelt so hart ist wie Stahl, aber leicht und ultradünn․ Möglich ist dies, weil Grundbausteine dieses organischen Materials ein zweidimensionales, nur eine Moleküllage dickes Netz bilden․ Dies verleiht dem 2D-Polymer seine ungewöhnlichen Eigenschaften․ Sie könnten es zu einem neuartigen Baumaterial machen, aber auch stabile, dichte und extrem dünne․․․
Was unsere Sehnen so stabil macht
#Medizin #Hybridmaterial #Kollagen #KOllagenfaser #Materialforschung #Mineral #Mineralisation #Sehne #Verbundmaterial
Die Kombination machts: Unsere Sehnen werden erst durch die Einlagerung winziger Mineralkristalle stabil․ Wie das funktioniert, hat jetzt ein Experiment aufgedeckt․ Durch die Einlagerung der Minerale zieht sich die Sehne zusammen und es entsteht eine Vorspannung von bis zu hundert Kilogramm pro Quadratzentimeter․ Erst diese Spannung verleiht der Sehne ihre herausragenden mechanischen Eigenschaften – ähnlich․․․
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Die Kombination machts: Unsere Sehnen werden erst durch die Einlagerung winziger Mineralkristalle stabil․ Wie das funktioniert, hat jetzt ein Experiment aufgedeckt․ Durch die Einlagerung der Minerale zieht sich die Sehne zusammen und es entsteht eine Vorspannung von bis zu hundert Kilogramm pro Quadratzentimeter․ Erst diese Spannung verleiht der Sehne ihre herausragenden mechanischen Eigenschaften – ähnlich․․․
Geheimnis des mittelalterlichen „Zwischgolds“ gelüftet
#Archäologie #Physik #3DStruktur #Goldfilm #Korrosion #Materialforschung #Mittelalter #Nanomaterial #Restaurierung #Vergoldung #ZWischgold
Raffinierte Technik: Statt Blattgold verwendeten mittelalterliche Künstler oft Zwischgold – eine Silberfolie, die mit einer hauchdünne Goldschicht bedeckt war․ Jetzt enthüllen 3D-Durchleuchtungen erstmals den dreidimensionalen Aufbau dieses mittelalterlichen Nanomaterials․ Dies erlaubt Rückschlüsse auf seine Herstellung und kann auch erklären, warum das Zwischgold so oft dunkel anläuft und was die Restaurierung solcher Kunstwerke so schwierig macht․
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Raffinierte Technik: Statt Blattgold verwendeten mittelalterliche Künstler oft Zwischgold – eine Silberfolie, die mit einer hauchdünne Goldschicht bedeckt war․ Jetzt enthüllen 3D-Durchleuchtungen erstmals den dreidimensionalen Aufbau dieses mittelalterlichen Nanomaterials․ Dies erlaubt Rückschlüsse auf seine Herstellung und kann auch erklären, warum das Zwischgold so oft dunkel anläuft und was die Restaurierung solcher Kunstwerke so schwierig macht․
Glas verblüfft Physiker
#Physik #Festkörper #flüssig #Glas #Gläser #Kolloidglas #Materialforschung #Oberflächenschmelzen #Teilchen
Schlieren aus schnellen Teilchen: Physiker haben erstmals nachgewiesen, dass auch amorphes Glas schon unterhalb des Gefrierpunkts ein Oberflächenschmelzen zeigt․ Dabei entwickelt sich an der Oberfläche des festen Materials ein dünner Film aus hochgradig mobilen – flüssigen – Teilchen․ Überraschend jedoch: Diese schnellen Teilchen breiten sich in die Tiefe aus und bilden eine schlierige Schicht mit․․․
#Physik #Festkörper #flüssig #Glas #Gläser #Kolloidglas #Materialforschung #Oberflächenschmelzen #Teilchen
Schlieren aus schnellen Teilchen: Physiker haben erstmals nachgewiesen, dass auch amorphes Glas schon unterhalb des Gefrierpunkts ein Oberflächenschmelzen zeigt․ Dabei entwickelt sich an der Oberfläche des festen Materials ein dünner Film aus hochgradig mobilen – flüssigen – Teilchen․ Überraschend jedoch: Diese schnellen Teilchen breiten sich in die Tiefe aus und bilden eine schlierige Schicht mit․․․
Ist dies das widerstandsfähigste Material der Welt?
#Technik #Festigkeit #Härte #Kristallgitter #Legierung #Material #Materialforschung #Metalllegierung #spröde
Ungewöhnlich stabil: Eine einfache Legierung aus Chrom, Kobalt und Nickel erweist sich als extrem fest sogar bei ultrakalten Temperaturen․ Selbst in flüssigem Helium bei minus 253 Grad wird diese Metalllegierung nicht spröde, sondern gewinnt beim Abkühlen sogar an Widerstandsfähigkeit dazu, wie Forschende in „Science“ berichten․ Diese ungewöhnliche Fähigkeit verdankt das Material gleich drei in seinem․․․
#Technik #Festigkeit #Härte #Kristallgitter #Legierung #Material #Materialforschung #Metalllegierung #spröde
Ungewöhnlich stabil: Eine einfache Legierung aus Chrom, Kobalt und Nickel erweist sich als extrem fest sogar bei ultrakalten Temperaturen․ Selbst in flüssigem Helium bei minus 253 Grad wird diese Metalllegierung nicht spröde, sondern gewinnt beim Abkühlen sogar an Widerstandsfähigkeit dazu, wie Forschende in „Science“ berichten․ Diese ungewöhnliche Fähigkeit verdankt das Material gleich drei in seinem․․․
Polymer macht Perowskit-Solarzellen haltbarer
#Energie #DünnfilmHalbleiter #Materialforschung #Perowskit #Photovoltaik #Solarenergie #Solarzelle
Perowskit-Solarzellen sind hoch effizient, aber bislang wenig haltbar․ Das könnte sich nun durch eine neue Materialmischung ändern․ Denn versetzt man das Perowskit mit einem speziellen Polymer, puffert dies thermische Spannungen und Mikroschäden im Halbleitermaterial ab, wie Forschende in „Science“ berichten․ Die resultierenden Photovoltaik-Module erreichen Wirkungsgrade von mehr als 24 Prozent, verlieren aber selbst bei wiederholten․․․
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Perowskit-Solarzellen sind hoch effizient, aber bislang wenig haltbar․ Das könnte sich nun durch eine neue Materialmischung ändern․ Denn versetzt man das Perowskit mit einem speziellen Polymer, puffert dies thermische Spannungen und Mikroschäden im Halbleitermaterial ab, wie Forschende in „Science“ berichten․ Die resultierenden Photovoltaik-Module erreichen Wirkungsgrade von mehr als 24 Prozent, verlieren aber selbst bei wiederholten․․․
Das kleinste Weinglas der Welt
#Technik #3DDruck #Glas #Glasdruck #Glasfaser #Glasherstellung #Glasstruktur #Materialforschung #Silikatglas
Glas aus dem Drucker: Forschende haben ein neues Verfahren entwickelt, um nanometerkleine Silikatglas-Strukturen mittels 3D-Druck herzustellen – darunter auch das kleinste Weinglas der Welt․ Es ist nur wenige Mikrometer hoch und entstand ohne das sonst bei Glas-3D-Druck nötige Erhitzen auf 1․200 Grad․ Stattdessen wird eine anorganische Silikatverbindung mittels Laserpulsen ausgehärtet․ Dies eröffnet neue Möglichkeiten, maßgeschneiderte․․․
#Technik #3DDruck #Glas #Glasdruck #Glasfaser #Glasherstellung #Glasstruktur #Materialforschung #Silikatglas
Glas aus dem Drucker: Forschende haben ein neues Verfahren entwickelt, um nanometerkleine Silikatglas-Strukturen mittels 3D-Druck herzustellen – darunter auch das kleinste Weinglas der Welt․ Es ist nur wenige Mikrometer hoch und entstand ohne das sonst bei Glas-3D-Druck nötige Erhitzen auf 1․200 Grad․ Stattdessen wird eine anorganische Silikatverbindung mittels Laserpulsen ausgehärtet․ Dies eröffnet neue Möglichkeiten, maßgeschneiderte․․․
Geheimnis der „seltsamen Metalle“ gelüftet
#Physik #Elektronen #Festkörperphysik #Leitfähigkeit #Materialforschung #Metalle #StrangeMetals #Supraleitung #Verschränkung #Widerstand
Mysterium geknackt: Seit 40 Jahren rätselten Physiker darüber, warum einige Metall-Verbindungen so ungewöhnliche elektrische und thermische Eigenschaften zeigen․ Jetzt haben Forscher das Geheimnis dieser „Strange Metals“ gelüftet․ Demnach machen zwei Faktoren ein Material zu einem solchen „seltsamen Metall“: die quantenphysikalische Verschränkung ihrer Elektronen und eine „hügelige“ Atomlandschaft․ Beides zusammen macht diese Metalle zu spannenden, aber․․․
#Physik #Elektronen #Festkörperphysik #Leitfähigkeit #Materialforschung #Metalle #StrangeMetals #Supraleitung #Verschränkung #Widerstand
Mysterium geknackt: Seit 40 Jahren rätselten Physiker darüber, warum einige Metall-Verbindungen so ungewöhnliche elektrische und thermische Eigenschaften zeigen․ Jetzt haben Forscher das Geheimnis dieser „Strange Metals“ gelüftet․ Demnach machen zwei Faktoren ein Material zu einem solchen „seltsamen Metall“: die quantenphysikalische Verschränkung ihrer Elektronen und eine „hügelige“ Atomlandschaft․ Beides zusammen macht diese Metalle zu spannenden, aber․․․