forschung wirkt. - Austria Innovativ

Foto: NASA/ESA
Neues Detail der
Sternengeburt
ASTRONOMIE. Wenn dichte Gaswolken
unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren,
bilden sie Protosterne, aus denen sich
später Sterne entwickeln. Bisher dachte
man, dass die Staubteilchen in solchen
Wolken durchschnittlich 0,1 Mikrometer
groß sind. Mithilfe des Weltraumteleskops
Spitzer entdeckten Astronomen jetzt im
Inneren der Wolken den so genannten
Kernschein, eine Streuung von Infrarotstrahlung.
Aus ihrer Analyse der Streuung
schließen die Forscher, dass die Teilchen
im Inneren der Gaswolken mindestens
zehn Mal so groß sein müssen, wie bislang
angenommen. Genauere Untersuchungen
des Streuphänomens sollen Aufschluss
über Dichte, Alter und dreidimensionale
Struktur der Staubteilchen geben.
Laurent Pagani et al.: The Ubiquity of Micrometer-Sized
Dust Grains in the Dense
Interstellar Medium. In: Science 329, doi:
10.1126/science.1193211.
Praktische Materialmischung
Einstein bestätigt
PHYSIK. Gemäß der speziellen Relativitätstheorie gehen
Uhren, die sich relativ zueinander bewegen, unterschiedlich
schnell. Das gleiche Phänomen tritt bei Uhren auf, die sich in
unterschiedlicher Höhe befinden. Für große Höhenunterschiede
und Geschwindigkeiten ist diese so genannte Zeitdilatation
mehrfach bestätigt. Physiker vom amerikanischen National
Institute of Standards and Technology (NIST) haben jetzt
auch den Nachweis im kleinen Maßstab erbracht. Dazu haben
sie zwei fast identische optische Atomuhren mittels eines 75
Meter langen Lichtwellenleiters verbunden. Anschließend
platzierten sie eine der Uhren um 30 Zentimeter höher als die
andere. Dabei zeigte sich, wie erwartet, eine minimale Verschiebung
der Taktfrequenz. In 79 Jahren würde diese rund
25 Milliardstel Sekunden betragen. In einem zweiten Versuch
brachten die Forscher ein Aluminium-Ion der Atomuhr mit
einem elektrischen Feld in Bewegung. Auch hier zeigte sich
der Effekt bei verschiedenen Geschwindigkeiten des Ions. Der
Vergleich hochpräziser Atomuhren könnte in Zukunft Messmethoden
der Geodäsie optimieren.
Chin-Wen Chou et al.: Optical Clocks and Relativity. In: Science
329, doi: 10.1126/science.1192720.
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AUS ALLER WELT
Gruppenintelligenz
VERHALTENSFORSCHUNG. Wenn Teams Probleme lösen, entscheidet über den Erfolg nicht
nur die Intelligenz der Einzelnen, sondern auch wie sie miteinander umgehen. Das haben
Wissenschaftler der Carnegie Mellon University herausgefunden. In einer groß angelegten
Studie teilten sie 699 Teilnehmer in kleine Gruppen von zwei bis fünf Personen ein. Diese
mussten anschließend gemeinsam unterschiedliche Aufgaben lösen. Dabei zeigte sich, dass
jene Gruppen am erfolgreichsten waren, deren Mitglieder eine ausgeprägte soziale Sensibilität
füreinander aufwiesen. Die Intelligenz der einzelnen Gruppenmitglieder spielte demgegenüber
eine geringe Rolle. Dominante „Alphatiere“ erwiesen sich sogar als kontraproduktiv
beim Lösen der Aufgaben. Obwohl sie nicht explizit danach gesucht hatten, fanden die Forscher
bei Auswertung der Daten auch heraus, dass die Problemlösungskompetenz einer
Gruppe mit dem Anteil an weiblichen Mitgliedern ansteigt.
Anita Williams Woolley et al.: Evidence for a Collective Intelligence Factor in the Performance
of Human Groups. In: Science (Online), doi: 10.1126/science.1193147, 2010.
MATERIALWISSENSCHAFT. Um die Belastung großer Bauteile wie Flugzeugtragflächen oder Laufräder von Windkraftwerken zu überwachen, setzt
man heute eine Vielzahl miteinander vernetzter Sensoren ein. Diese müssen entweder auf die Bauteile geklebt oder aufwändig ins Material eingearbeitet
werden. Ein neuer Verbundwerkstoff des Fraunhofer-Instituts
für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung
IFAM soll solche Überwachungsaufgaben künftig vereinfachen.
Das Material ist eine Mischung aus Metall und Kunststoff. Für
die Herstellung eignen sich unterschiedliche Kunststoffe als Matrix,
die Metallanteile werden bereits im Herstellungsprozess eingearbeitet.
Das neue Material ist leicht und leitet sowohl Wärme
als auch Strom. Zudem lässt es sich mit herkömmlichen Maschinen
verarbeiten, etwa im Spritzguss. In Mattenform kann man es
auf große Flächen laminieren, in Zukunft soll es auch möglich
sein, es über Düsen auf geometrisch komplexe Formen aufzutragen.
Durch den hohen Metallanteil von bis zu 90 Gewichtsprozent
kann das Verbundmaterial sehr gut zur Betriebsüberwachung
genutzt werden. Ändert sich beispielsweise die Belastung
eines Bauteils, führt das zu einer Änderung des elektrischen Widerstandes,
die man mit Messgeräten auswerten kann.
Foto: J. Burrus/NIST
Foto: Fraunhofer