Wissenschaft und Technologie
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Bug

Roboterchen ist viel stärker als eine Ameise

Mehrere Gruppen arbeiten seit langem an biologisch inspirierten Maschinen, die so gut klettern können wie ein Gecko. Die Stanford University hat jetzt einige besonders starke Beispiele für dieses Konzept entwickelt.
© Stanford.edu
Gemeinhin gelten Ameisen, gemessen an ihrem Körpergewicht, als außerordentlich stark: Manche Arten können das 60-Fache ihres eigenen Gewichts durch die Gegend tragen. Eine Gruppe von Forschern an der Stanford University stellt diese Leistung mit Minirobotern jetzt jedoch weit in den Schatten. Eine ihrer Maschinen kann das Zweitausendfache ihres eigenen Gewichts (das nur 12 Gramm beträgt) bewegen. Ein weiterer Roboter schafft bei einem Eigengewicht von 9 Gramm mehr als 1 Kilogramm Last - und zwar senkrecht eine Wand hoch.

Details über die starken Miniroboter sollen Ende Mai auf der International Conference on Robotics and Automation vorgestellt werden. Die Stanford-Gruppe machte bereits Ende 2014 auf sich aufmerksam, als eines ihrer Mitglieder mit speziellen Haftplatten an Händen und Füßen eine Fassade hochstieg.

Entscheidend für derartige Kunststücke ist eine sichere Haftung auf der Oberfläche. Die Inspiration dafür beziehen die Stanford-Forscher aus der Natur, nämlich von den Füßen von Geckos. Die Echsen, die auch kopfüber an Decken entlang laufen können, faszinieren Wissenschaftler seit langem mit ihrem enormen Klettergeschick. Die Grundlage dafür sind Millionen von extrem dünnen, als Setae bezeichneten Haaren an den Geckofüßen, die sich am Ende noch weiter verzweigen. Insgesamt entsteht so eine große Oberfläche, die dank elektrischer Anziehung ausreichend Haftung gewährleistet. Wenn ein Gecko sein Gewicht verlagert, haben die Setae weniger Kontaktfläche, so dass der Fuß problemlos angehoben werden kann.

Black Cat 2

Rätselhafte Anfälle bei Katzen: Bestimmte Geräusche lösen Krampfanfälle aus

Forscher gehen Berichten über von Geräuschen ausgelöste Krämpfe bei Katzen nach
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Es gibt Katzen, die auf bestimmte Geräusche mit Anfällen reagieren.
Rätselhafte Anfälle: Das Knistern von Alufolie oder Plastiktüten reicht, um einige Katzen stocksteif umfallen zu lassen. Denn sie reagieren auf bestimmte Geräusche mit Krampfanfällen. Nachdem sich Berichte über solche Vorfälle häuften, sind britische Forscher diesem rätselhaften Phänomen nachgegangen. Wie sich zeigte, können ältere Katzen tatsächlich eine sogenannte audiogene Epilepsie entwickeln - es gibt aber ein Mittel dagegen.

Man nennt es auch das "Tom und Jerry-Syndrom", nach der Cartoon-Katze Tom, die bei Geräuschen oft zusammenschreckt. Doch für viele Katzenbesitzer sind die Anfälle ihrer Lieblinge kein Grund zum Lachen. Denn sobald ihre Katze bestimmte Geräusche hört, verhält sie sich merkwürdig: Sie wirkt vorübergehend wie weggetreten oder bekommt sogar eine Art Krampfanfall. Ein Besuch beim Tierarzt ergibt dann aber nichts als die Information, dass die Katze völlig gesund ist.

Kommentar: Neben der Möglichkeit eines genetischen Anteils, könnte eine andere mögliche Ursache eine falsche Ernährung der Katzen sein:
Viele Katzen bekommen seit Generationen Billigfutter aus Supermärkten, das einerseits voll von Farb-, Konservierungs- und Suchtstoffen und Zucker ist, andererseits kaum Fleisch und einen sehr hohen Anteil an Kohlenhydraten hat und bspw. Getreide enthält. Trockenfutter ist noch schlimmer. Katzen sind Fleischfresser und brauchen Fleisch. Wenn sie nicht artgerecht ernährt werden, kommt es - wie beim Menschen auch - zu Krankheiten und epigenetischen Veränderungen, die sich über Generationen vererben können.

Hier noch eine andere Variante des Wahnsinns, den manche ihren Tieren antun:


Laptop

Eine Computermaus wird zum PC-Gehäuse

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Ein polnisches Startup-Unternehmen baut derzeit einen kompletten Mini-PC, praktisch verbaut in einer fast herkömmlichen Computermaus: Der Mouse-Box.

(Polen). Unter einem Mini-PC stellt man sich eigentlich ein kleines Computergehäuse vor, in dem mehr oder weniger handelsübliche Komponenten, wie beispielsweise die Grafikkarte, der Prozessor und die Festplatte verbaut sind. Ein polnisches Startup-Unternehmen, an dem auch ein ehemaliger Nokia-Programmierer beteiligt ist, hatte aber eine ganz andere Vorstellung von einem Mini-PC: Sie wollen einen Computer in einer modifizierten Computermaus unterbringen.

Klein, praktisch und revolutionär

Der Mini-PC mit dem Namen Mouse-Box kann dank Micro-HDMI an nahezu jedem beliebigen Bildschirm angeschlossen werden. Im Inneren der Mouse-Box verbirgt sich ein ARM-Prozessor mit vier Cortex-Kernen, der mit bis zu 1,4 GHz taktet. Genaue Informationen zur Grafikeinheit und der Größe des verbauten Arbeitsspeichers liegen derzeit noch nicht vor. Derzeit ist auch noch unklar, ob auf der Mouse-Box Android oder eine angepasste Linux-Version als Betriebssystem laufen wird.

Fireball 2

Russischer Transporter "Progress 59" soll auf Erde abstürzen

Der unbemannte Transporter "Progress 59" taumelt ohne Funkkontakt durchs All. Das geplante Andocken an die Raumstation ISS ist ausgeschlossen - ein baldiger Absturz nicht mehr zu verhindern.
© NASA
Raumfrachter "Progress" (Archivbild): Ein Absturz droht Anfang Mai, falls es nicht gelingt, den Transporter unter Kontrolle zu bringen.

Der Transporter hat rund 2,4 Tonnen Nachschub für die Internationale Raumstation ISS an Bord. Doch er bewegt sich auf einer falschen Umlaufbahn. Das sagte ein Mitarbeiter der Raumfahrtbehörde Roskosmos der Agentur Tass zufolge. Der Raumfrachter habe auf zahlreiche Funksignale der Flugleitzentrale bei Moskau nicht reagiert. Das Bodenpersonal hatte immer wieder versucht, Kontakt mit der Progress 59 aufzunehmen.

Die Bemühungen waren offenbar vergeblich. Der unbemannte Frachter habe damit begonnen, auf die Erde zu stürzen, sagte ein russischer Raumfahrtvertreter am Mittwoch. Progress sei endgültig außer Kontrolle. "Nur ein Wunder kann noch helfen", zitiert die Agentur Ria Nowosti einen Mitarbeiter der Flugleitzentrale. Sollten auch die letzten Versuche einer Kontaktaufnahme scheitern, stürze der unbemannte Frachter wohl zwischen dem 7. und 11. Mai unkontrolliert ab.

Kommentar: Was könnte hinter diesem Absturz stecken? Es ist eine sehr weithergeholte These: Bewegt sich ein größerer Himmelskörper in Richtung Erde? Und könnte dieses Objekt die Erde in dem Zeitraum zwischen 7.-11. Mai treffen und soll dabei die auf die Erde stürzende Progress-Kapsel als Ausrede dienen? Zumindest wurde damals eine Sojus-Rakete auch als "Weihnachtskomet" verkauft.


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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