Wissenschaft und Technologie
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Camera

Selbstversorgung liegt im Trend - Diese Kamera erzeugt ihren eigenen Strom

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Amerikanische Forscher haben eine Kamera entwickelt, die sich vollkommen autonom mit Strom versorgt. Derzeit besitzt die Videokamera allerdings nur eine Auflösung von 30x40 Pixel.


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© Self-Powered Camera / Columbia University
Der Bildsensor der Self-Powered Camera versorgt die Kamera mit Strom.
New York (U.S.A.). Wer kennt das nicht: Man ist gerade im Urlaub und möchte Erinnerungsfotos für das heimische Fotoalbum schießen und mal wieder ist der Akku der Kamera leer. Dieses Problem könnte in Zukunft der Vergangenheit angehören, denn amerikanische Forscher der New YorkerColumbia University haben im Computer Vision Laboratory eine Kamera entwickelt, die nicht von externen Stromversorgungen abhängig ist. Mit Hilfe des eingebauten Bildsensors produziert die Kamera ihren eigenen Strom.

Das Geheimnis ist der Bildsensor

Der Prototyp mit dem Namen Self-Powered Camera besitzt keine Batterie, kann aber den benötigten Strom durch den verbauten Bildsensor selbst produzieren. Dieser sammelt nicht nur - wie es andere digitale Kameras tun - Licht um Fotos zu erzeugen, er fungiert gleichzeitig als Solarzelle, die das einfallende Licht in Strom umwandelt und speichert.

"Die Photodiode misst die Menge an einfallendem Licht, liest sie aus und erzeugt dann ein Foto", erklärte der Projektleiter Professor Nayar. "Eine Solarzelle erzeugt nach einem ähnlichen Prinzip Strom durch das Photovoltaik-Verfahren. Wir dachten, wir könnten die Photodioden so nutzen, dass sie nicht nur Bilder machen, sondern außerdem den nötigen Strom erzeugen, um die Bilder auszulesen."

Eye 1

Zurück in die Zukunft - Holographie erobert die Welt

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© thinkstockphotos.de
Dank einer neuen Laser-Technologie gelingt es einem japanischen Unternehmen, scheinbar schwebende Objekte in die Luft zu projizieren. War es mit herkömmlichen Laserprojektoren bislang nur möglich die Lichtstrahlen auf ein bestimmtes sichtbares Ziel auszurichten, ist die neuartige Darstellung im Vergleich revolutionär wie auch spektakulär. Unterschiedliche Einsatzzwecke sind denkbar.

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© Hologramm-Laser / AFP
Ein schwebener Apfel, erzeugt durch komprimierte Laserstrahlen.
Tokio (Japan). Eine Produktpräsentation der besonderen Art erlebten Passanten aus Japan. Inmitten der Tokioer Innenstadt schwebten kristalline Darstellungsformen und verzückten die zuschauende Menge. Scheinbar zum Greifen nahe schwebten, sich bewegende Schmetterlinge oder ein zum Anbeißen naher Apfel, all das in nur wenigen Metern Lufthöhe. Die Hologramme, bestehend aus einzelnen reflektierenden Punkten wirkten dabei völlig anders als bisher bekannte Lichtvorführungen durch Laserprojektoren. Bei den bisher bekannten Techniken werden lichtundurchlässige feste Projektionsflächen oder Nebelinstallationen als Luftschicht benötigt. Die neu vorgestellte Technik inszeniert sich dank einzelner Moleküle in der Luft.

Hinter dieser neuen Technik steckt das japanische Unternehmen Burton. Bei der Inszenierung arbeitete der Hersteller mit dem Wissenschaftsmuseum in Tokio zusammen. Der leitende Forscher von Burton, Akira Asano erklärt die Technik der frei schwebenden Objekte mit einem Vergleich zur Funktion der Bündelung von Lichtstrahlen ähnlich, wie der mit einer Lupe: “Das größte Feature unserer Technologie ist, dass wir Licht auf einen Punkt in der Luft konzentrieren, wo immer wir wollen“ so Akira Asano.

Bulb

Das Aus für die LED-Lampe - Kohlenstoffnanoröhrchen strahlen heller und sparsamer

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© CanStockPhoto
Das Zeitalter herkömmlicher Glühbirnen gehört bereits der Vergangenheit an. Das Leuchtmittel mit einem durch Strom aufgeheizten Energieleiter entspricht nicht mehr den Energieeffizienzvorgaben und ist daher vom Markt genommen worden. Ähnlich könnte es auch dem Nachfolger, der LED-Lampe ergehen, der nächste Schritt steht mit der Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Lampe bereits in den Startlöchern.

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© nano-lampe / N.Shimoi / Tohoku University
Nano-Lampen sind extrem flach, sparsam und hell.
Sendai (Japan). Die diesjährigen Nobelpreisträger für Physik sind die Japaner Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, Shuji Nakamura. Sie wurden für die Erfindung der blauen LED ausgezeichnet. Das auf dem Prinzip der Halbleitertechnologie basierende blaue LED-Leuchtmittel wurde im Jahr 1992, die ersten energiesparenden Leuchtmittel - die Leuchtdioden bereits schon in den 1950er Jahren entdeckt. Ein Problem der früheren Technik, die geringe Leistungsfähigkeit.

Durch die Erhitzung des Halbleiters in Verbindung mit einer Schicht aus Galliumnitrid, gelang Shuji Nakamura die Erzeugung einer blauen LED. Isamu Akasaki, und Hiroshi Amano von der Universität von Nagoya forschten parallel an der LED-Entwicklung, in diesem Fall mit der Elektronenbestrahlung von Kristallen. Das war vor 20 Jahren. Diese wissenschaftlichen Errungenschaften wurden schließlich mit dem Nobelpreis 2014 für Physik honoriert.

Sherlock

Sherlock Holmes der Moderne und ein falsches Alibi weniger: Genetischer Fingerabdruck von eineiigen Zwillingen lässt sich jetzt unterscheiden

Genetischer Fingerabdruck eineiiger Zwillinge lässt sich unterscheiden
© thinkstock
Eineiige Zwillinge konnten sich bislang ein "genetisches Alibi" liefern.
Forensisches Problem gelöst: Auch das eigentlich identische Erbgut von eineiigen Zwillingen lässt sich unterscheiden. Leben Zwillinge nämlich in verschiedenen Umgebungen, wirkt sich das auch auf die DNA aus. Englische Wissenschaftler haben diese Unterschiede nun gemessen. Diesen wichtigen Fortschritt für forensische Untersuchungen beschreiben die Forscher im Fachmagazin Analytical Biochemistry.

In kaum einem Krimi fehlt heutzutage die DNA-Analyse, um einen Täter zu überführen oder einen Verdächtigen zu entlasten. Seit die Methode in den 1980er Jahren entwickelt wurde, ist sie zu einem der wichtigsten Werkzeuge forensischer Untersuchungen geworden. Die Chance, dass zwei nicht miteinander verwandte Menschen dasselbe Erbgut haben, liegt etwa bei eins zu einer Milliarde. Bei Geschwistern steigt diese Wahrscheinlichkeit jedoch stark an und eineiige Zwillinge stellen Ermittler vor ein besonderes Problem: Ihr genetischer Fingerabdruck ist identisch.

HAL9000

Google möchte zukünftig Modetrends vorhersagen

  • Google hat in den USA angefangen, aus Anfragen an seine Suchmaschine kommende Modetrends zu bestimmen - auch als Handreichung an Modemarken.
  • In der EU steht der US-Konzern wegen seines Produktpreisvergleichs-Portal in der Kritik
© Reuters/Dado Ruvic

Suchmaschine als Trendscout


Tüllröcke, Jogging- und Schlaghosen - das wird in dieser Saison angesagt sein. Zumindest, wenn es nach Google geht: Der US-Konzern hat über mehrere Jahre sechs Milliarden Begriffe ausgewertet, die US-Amerikaner gegoogelt haben. Und verstärkt wurde 2014 nach diesen drei Kleidungsstücken gesucht, so Google in einem Trendbericht.

Auch Shirts mit Emoji-Aufdrucken waren eine häufige Anfrage, ihnen prophezeit das Unternehmen allerdings nur einen kurzzeitigen Hype. Denn nicht alle Suchanfragen seien ein Hinweis darauf, dass das Stück auch gekauft wird - bei dem "weiß-goldenen" beziehungsweise "blau-schwarzen Kleid" zum Beispiel handelte es sich um ein virales Phänomen: Die Menschen waren uneind, welche Farben auf dem Foto eines Kleides zu sehen waren.

Kommentar: Google könnte theoretisch damit auch bewusste Trends zum eigenen Vorteil setzen.


Better Earth

Yellowstone: Supervulkan viel größer als gedacht - Viermal größeres Reservoir entdeckt

Unteres Magma-Reservoir ist viermal größer als das obere

Verborgene Glut: Tief unter der Magmakammer des Yellowstone-Vulkans liegt noch eine zweite, viel größere. In diesem schlummern 45.000 Kubikkilometer teilweise geschmolzenes Magma - viermal so viel wie in der besser bekannten oberen Kammer, wie Forscher im Fachmagazin "Science" berichten. Ihre erste komplette Kartierung des Vulkan-Innenlebens klärt auch, auf welchem Weg der Supervulkan seinen Magma-Nachschub vom Hotspot bekommt.
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© Robert B. Smith and Lee J. Siegel
Dass der Yellowstone-Supervulkan noch aktiv ist, zeigen die vielen Geysire und heißen Quellen im Park, hier der Grand Prismatic Spring
Der Supervulkan unter dem Yellowstone Park ist noch heute aktiv, davon zeugen Hebungen des Untergrunds, kleinere Beben und austretende Gase. Würde er heute ausbrechen, wären weite Teile Nordamerikas mit Asche bedeckt, zehntausende Menschen würden durch Lava, Gesteinsbrocken und Asche umkommen. Unter anderem deshalb steht der Supervulkan unter ständiger Beobachtung.

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Stop

Tabubruch in der Gentechnik: Forscher experimentierten mit Erbgut von Embryos mit fatalen Folgen

Tabubruch in der Gentechnik: Chinesische Forscher experimentieren mit Erbgut von Embryos
© VICE
Die Erschaffung eines „Designerbabys“ mit der Wunschhaar- und Augenfarbe, einem hohen Intelligenzquotienten - und selbstverständlich ohne Erbkrankheiten - ist nach wie vor das höchste Ziel einiger Genforscher. Für andere ist es geradezu eine Horrorvorstellung, ein vermeintlich perfektes Kind erschaffen zu wollen. Vor allem der Weg dorthin - zahlreiche Experimente an menschlichen Embryos - wird aus ethischen und moralischen Gründen von den meisten Experten abgelehnt. Hierzulande sind Genexperimente an befruchteten menschlichen Embryos deshalb verboten. In China dürfen solche Manipulationen dagegen durchgeführt werden. Wissenschaftler der Sun-Yat-sen-Universität in Guangdong griffen nun erstmals in die DNA von Embryos ein und begingen damit einen Tabubruch in der Gentechnik - mit fatalen Folgen. Die Studienergebnisse wurden im Fachmagazin Protein & Cell veröffentlicht.

Question

Warum werden manche Menschen öfter von Mücken gestochen?

Manche Menschen werden öfter von Mücken gestochen

Warum werden manchen Menschen bevorzugt von Mücken gestochen? Jeder kennt den Spruch: „Mücken stechen vor allem die, die süßes Blut haben“. Stimmt das wirklich? Dieser Frage ist ein Forscherteam um James Logan von der London School of Hygiene and Tropical Medicine im Rahmen einer Studie nachgegangen. Das überraschende Ergebnis: „Nicht das Blut ist verantwortlich, sondern die Gene“.

Nicht durch das „süße Blut“ sondern durch den Körperduft der Menschen werden Mücken regelrecht angezogen, berichten die Wissenschaftler. Diese Erkenntnis ist allerdings nicht neu. Unbekannt war aber bislang die Tatsache, dass manche Menschen mehr von Mücken gestochen werden, als andere. Mit Hilfe eines Versuchsaufbaus mit Zwillingspaaren untersuchte die Forscher das Verhalten der Mücken. An der Studie nahmen 18 eineiige männliche und 19 zweieiige zumeist weibliche Zwillingspaare teil. Zwillinge besitzen weitestgehend genetisch identische Strukturen. Die Probanden wiesen eine Altersspanne zwischen 50 und 90 Jahren auf.

Better Earth

Studie beweist: "Stark schädliche Auswirkung auf Wildbienen"

Zum ersten Mal ist es Wissenschaftlern in einer Studie gelungen nachzuweisen, wie das hochwirksame Pestizid Clothianidin aus der Gruppe der Neonicotinoide auf Honig- aber auch auf Wildbienen in landwirtschaftlich geprägten Landschaften wirkt: Während die Honigbienen mit dem Pestizid zurechtkommen, hat es eine stark schädliche Auswirkung auf die Wildbienen.

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Lund (Schweden) - Neonicotinoide werden besonders zur Schädlingsabwehr beim Anbau von Raps auf die jungen Pflanzen zum Schutz gegen sogenannte Rapsflöhe eingesetzt. Seit 2013 wurde der Einsatz innerhalb der EU stark eingeschränkt, da Rapsblüten besonders viele Bienen anziehen.

Die jetzt im Fachjournal Nature veröffentlichten Ergebnisse der Studie von Wissenschaftler um Maj Rundlöf von der Lunds Universitet stellen - so die Forscher - eine ernstzunehmende Erkenntnis dar, da Wildbienen, zu denen auch die Hummeln zählen, eine wichtige Rolle bei der Bestäubung von Nahrungsmittelpflanzen darstellen.

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Butterfly

Lächeln steckt an - "Glücks-Schweiß" aber auch!

Positive Stimmung überträgt sich auch über den Duft unseres Schweißes
© thinkstock
Wenn wir glücklch sind, dann verrät das sogar unser Schweiß
Ansteckende Botschaft: Unser Schweiß verrät nicht nur, ob wir Angst haben, er überträgt auch positive Gefühle, wie ein Experiment nun zeigt. Riechen wir demnach Schweiß, den jemand bei guter Laune produziert hat, dann reagieren wir unbewusst auf diese subtile Duftbotschaft. Bewusst wird uns dies zwar nicht, aber dieser "Glücks-Schweiß" ist offenbar fast so ansteckend wie ein Lächeln, wie die Forscher im Fachmagazin Psychological Science erklären.

Unser Schweiß verrät einiges über uns: Sein charakteristischer Duftcocktail vermittelt anderen Informationen über unseren Immunzustand, zeigt, ob wir unter Angst oder Stress leiden und verrät sogar unser Alter. Besonders bei der Partnerwahl spielen zudem Pheromone im Schweiß eine wichtige Rolle - Duftkomponenten, die wir unbewusst durch unser Lieblingsparfum verstärken.

Doch trotz seines nicht gerade leckeren Geruchs kann Schweiß offenbar auch positive Stimmung übertragen - und in begrenztem Maße andere damit anstecken. Darauf deuten die Ergebnisse eines Schnüffel-Experiments von Jasper de Groot von der Universität Utrecht und seinen Kollegen hin.