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Titan Security Key auch in Deutschland verfügbar

FIDO-Verschlüsselung

Titan Security Key auch in Deutschland verfügbar

Die Zwei-Faktor-Authentifizerung wird von vielen Nutzern und Anbietern schon ermöglicht. Google veröffentlicht seinen Titan Key auf FIDO-Basis nun mit drei verschieden Anschlussvarianten auch in Deutschland.

Quelle: COM! – Das Computer Magazin

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Teenagerzeit des Universums: ESO-Forscher entdecken "kosmischen Titan"

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Google erweitert Möglichkeiten zur 2FA

Titan Security Key

Google erweitert Möglichkeiten zur 2FA

Mit eigenen USB-Token will Google das Login in seine Cloud-Dienste stärker sichern. Die neuen Titan Security Keys sollen pro Stück 10 US-Dollar kosten.

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TU Ilmenau: Weltrekord bei der direkten solaren Wasserspaltung In einem nachhaltige

In einem nachhaltigen Energiesystem wird Wasserstoff eine zentrale Rolle als Speichermedium einnehmen. Einem internationalen Forscher-Team ist es jetzt gelungen, den Wirkungsgrad für die direkte solare Wasserspaltung zur Wasserstoffgewinnung auf 19 Prozent zu steigern. Sie kombinierten dafür eine Tandem-Solarzelle aus III-V-Halbleitern mit Rhodium-Nanopartikeln und kristallinem Titandioxid. An der Forschungsarbeit waren Teams aus dem California Institute of Technology, der University of Cambridge, der TU Ilmenau und dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE beteiligt. Ein Teil der Experimente fand am Institut für Solare Brennstoffe am Helmholtz-Zentrum Berlin statt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Neuer Weltrekord bei der direkten solaren Wasserspaltung

In einem nachhaltigen Energiesystem wird Wasserstoff als Speichermedium eine wichtige Rolle spielen. Einem internationalen Forscher-Team ist es jetzt gelungen, den Wirkungsgrad für die direkte solare Wasserspaltung zur Wasserstoffgewinnung auf 19 Prozent zu steigern. Sie kombinierten dafür eine Tandem-Solarzelle aus III-V-Halbleitern mit Rhodium-Nanopartikeln und kristallinem Titandioxid. An der Forschungsarbeit waren Teams aus dem California Institute of Technology, der University of Cambridge, der TU Ilmenau und dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE beteiligt. Ein Teil der Experimente fand am Institut für Solare Brennstoffe am Helmholtz-Zentrum Berlin statt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Zum Tode Irenäus Eibl-Eibesfeldts: "Ein Titan der Beobachtung"

Einer der letzten großen Naturforscher, der Wissenschaft auch als Abenteuer verstand, ist tot. Irenäus Eibl-Eibesfeldt erforschte erst das Verhalten der Tiere, dann aber vor allem von Menschen verschiedener Kulturen. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Netzwerkdurchsetzungsgesetz erntet massive Kritik

Löschen von Hassbotschaften

Netzwerkdurchsetzungsgesetz erntet massive Kritik

Das Satire-Magazin "Titanic" wird wegen eines parodistischen Beitrags auf Twitter gesperrt, nun verschwindet auch ein Tweet von Justizminister Heiko Maas – das umstrittene Löschgesetz erntet massive Kritik. Der Minister setzt auf eine Evaluierung.

(Mehr in: COM! – Das Computer Magazin)

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Beatrix von Storch: Twitter sperrt "Titanic"-Account wegen Satire-Tweets

Das Satiremagazin wollte für die „verfolgte Kämpferin“ Beatrix von Storch nach deren Sperrung weiter twittern. Das fand Twitter nicht lustig – und sperrte auch „Titanic“. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Alles digital)

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Beatrix von Storch: Twitter sperrt "Titanic"-Account wegen Satire-Tweets

Das Satiremagazin wollte für die „verfolgte Kämpferin“ Beatrix von Storch nach deren Sperrung weiter twittern. Das fand Twitter nicht lustig – und sperrte auch „Titanic“. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Alles digital)

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Neue Nasa-Missionen: Mit "Dragonfly" zum Titan oder Rückkehr zu Tschuri?

Die Nasa treibt ihre Pläne für die Erforschung des Universums weiter voran. Besonders zwei Missionen könnten wichtige Fragen der Forscher klären. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Wissenschaftsbilder des Monats: Wer kennt diesen Kraken?

Ein unbekannter junger Krake wandert über den Tiefseeboden. In Edinburgh blüht die Titanwurz. Und Astronomen präsentieren einen himmlischen Donut. Der Foto-Rückblick aus der Welt der Wissenschaft. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Patagotitan mayorum: Weltgrößter Dinosaurier erhält Namen

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Implantateinsatz ohne Nebenwirkungen

Um die häufigen unerwünschten Immunreaktionen, die Implantationen zur Folge haben, zu vermeiden oder zu verringern, wurde im Rahmen des EU-Forschungsprojekts IMMODGEL ein innovatives System aus chemischen (Hydrogel) und biologischen Komponenten (Zellen des Immunsystems) entwickelt. Der Fokus liegt auf Zahn- und Kehlkopfimplantaten aus Titan.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Superschnelle Grafikkarte

Die Titan Xp von Nvidia kommt mit rund 4000 Kernen und soll Spiele und Videoanwendungen am PC enorm beschleunigen.

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Android-Erfinder stellt Titan-Smartphone vor

Essential PH-1

Android-Erfinder stellt Titan-Smartphone vor

Der Android-Erfinder Andy Rubin hat mit dem Essential PH-1 das erste Smartphone seiner Firma Essential vorgestellt. Das Smartphone bietet einige Besonderheiten – unter anderem das Material, aus dem die Hülle gefertigt wird.

(Mehr in: COM! – Das Computer Magazin)

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Bedrohtes Weltkulturerbe: Mikroben zerfressen "Titanic"-Wrack

Seit mehr als hundert Jahren ruht sie auf dem Meeresgrund – doch in 20 Jahren könnte die „Titanic“, 1912 vor Neufundland gesunken, restlos zerstört sein. Das Wrack wird von winzigen Lebewesen zersetzt. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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In der kalten Tiefsee: Bakterien zerfressen Wrack der «Titanic»

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Bessere Kathodenmaterialien für Lithium-Schwefel-Akkus

Ein Team am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) hat erstmals Nanopartikel aus einer Titanoxidverbindung (Ti4O7) mit extrem großen Oberflächen hergestellt und in Lithium-Schwefelbatterien als Kathodenmaterial getestet. Das hochporöse Nanomaterial besitzt eine hohe Speicherkapazität, die über viele Ladezyklen annähernd stabil bleibt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Verborgene Eigenschaften der Lichtabsoption von Titandioxid aufgedeckt

Wissenschaftler des Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg haben die verborgenen Eigenschaften von Titandioxid aufgedeckt, ein vielversprechendes Material für die Lichtkonversionstechnologie.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Warnung der Küstenwache: Eisbergalarm auf "Titanic"-Route

Eine Schwemme von Eisbergen bedroht einen viel befahrenen Schiffsweg im Nordatlantik. Schiffe bremsen ihre Fahrt, eine Kollision gab es bereits. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Attosekunden – der Knall-Laser

Ich hatte in meinem letzten Laserartikel geschrieben, dass sich mit Hochleistungs-Lasern Röntgenstrahlung erzeugen lässt. Das spannende an dieser Anwendung ist, dass sich so auch die kürzesten Laserimpulse erzeugen lassen. Im Bereich von hunderten Attosekunden sind sie zehn bis hundert Mal kürzer als die kürzesten Femtosekunden-Laser.

Ein Wellen-Zyklus eines Infrarotlasers auf Titan-Saphir-Basis ist etwa drei Femtosekunden lang. Kürzer kann solch ein Laser nicht sein. Er ist aber stark genug um Edelgasatomen Elektronen zu entreißen und diese im nächsten Halbzyklus wieder auf die Atomrümpfe zurückzuschleudern. Bei der Wiedervereinigung von Elektron und Atomrumpf entsteht jedesmal ein kurzer Lichtblitz hoher Energie. Dieser Lichtblitz ist mit einem Knall vergleichbar: Er enthält ein chaotisches Spektrum vieler Wellenlängen im Bereich von etwa zehn Nanometern, also im Extrem-Ultraviolett-Bereich.1

Aus Knall wird Laser

Viele ultrakurze, extrem-ultraviolette Lichtblitze wären technisch bereits eine nützliche Sache. Man kann zeitlich hochaufgelöste Spektroskopie damit betreiben. Es kommt aber noch besser: Aus einem Gas unzähliger Atome kommt bei dieser Methode nicht nur thermische Strahlung wie bei einer Glühbirne heraus. Die Strahlung hat Laser-Eigenschaften: Eine klar definierte Strahlrichtung und ein sauberes Spektrum von Wellenlängen.

Der Grund dafür ist, dass die optischen Knalle nicht zufällig in der Gaswolke auftreten, sondern stets dort, wo der anregende Laserimpuls gerade durch läuft. Wir haben es also mit einer Anregungswelle zu tun, ähnlich einer La-Ola-Welle im Fußballstadion. Und so wie das einzelne Auf-und-Nieder eines angetrunkenen Fußballfans wenig koordiniert wirkt, die Welle von außen aber elegant sein kann, so entsteht auch hier durch die konzertierte Aktion vieler Atome insgesamt ein geordneter Prozess.

Stimulierte Emission

„Laser“ bedeutet Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung2. Genau das ist, was hier passiert: Während die ersten paar Atome noch eher unkoordiniert in alle Richtungen strahlen, sehen die Atome, bei denen der anregende Laserimpuls später ankommt, nicht nur den Infrarot-Laser, sondern auch das schon erzeugte Extrem-Ultraviolett der vorhergehenden Atome.

Nun neigen angeregte Atome dazu, nicht nur dazu, spontan in alle Richtungen zu leuchten, sondern auch existierende Lichtfelder zu verstärken. Genau das ist stimulierte Emission. Sie ist proportional zum Bereits vorhandenen Lichtfeld.

So entsteht im atomaren Gas eine Art Lawine: Die durchlaufende Infrarot-Impuls erzeugt hoch angeregte Elektronenzustände, die spontan Extrem-Ultraviolett strahlen können. Je stärker aber das Extrem-Ultraviolett-Feld schon ist, desto eher reißt es weitere Photonen der angeregten Atome mit. Ein kurzer, intensiver Laser-Impuls baut sich auf. Er ist stark gerichtet und unter eine Femtosekunde kurz. Ein Attosekunden-Laser.

Nützlich ist dabei auch, dass jeder Attosekunden-Impuls exakt mit dem erzeugenden Femtosekunden-Infrarotlaser synchron ist. Damit lassen sich präzise zeitaufgelöste Experimente gestalten.

Der Beitrag Attosekunden – der Knall-Laser erschien zuerst auf Quantenwelt.

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Leistung oder Energie. Was Laser können.

„Im Labor wird warme Materie durch Laser mit extremen Maximalleistungen oder Energiedichten kurzzeitig erzeugt.“ so endete mein letzer Beitrag zu warmer, dichter Materie. Wir werden also Hochleitungs-Laser und Hochenergie-Laser benutzen. Aber was genau ist der Unterschied und warum geben wir uns nicht mit eines oder einem Kompromiss aus beidem zufrieden.

Zunächst einmal möchte ich das Verhältnis von Leistung zu Energie in Erinnerung rufen. Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Energie ist eine Erhaltungsgröße. Mit ihr lässt sich Materie erwärmen und in Bewegung versetzen oder Ladungen lassen sich gegen elektrische Kräfte trennen. Leistung ist Energie pro Zeit. Die Spitzenleistung eines Prozesses gibt an, wie viel Energie im äußersten Fall fließt. Leistung ist Änderung von Energie.

Hochenergie-Laser

Ein Hochenergie-Laser überträgt in einem einzelnen Impuls maximale Energie. Dabei darf der Impuls nicht beliebig lang sein, denn die Energie soll Materie lokal erwärmen. Die Energie sollte schneller deponiert werden als sich wärme im Material verteilt.

Der Hochenergie-Laser, der bei uns in der Experimentierhalle zum Einsatz kommen wird, wird so etwa 100 Joule in zwei bis zwanzig Nanosekunden langen Impulsen aufbringen. Das klingt zunächst nicht so viel.

100 Joule sind 24 Kalorien, also etwa die Energie, die benötigt wird um 1 Gramm Wasser um 24 Grad aufzuheizen. Ein Gramm Wasser ist ein Kubikzentimeter. Nun wird aber so ein Laser nicht auf einen Quadratzentimeter fokussiert, sondern auf Bruchteilen von Millimetern. Bei einem Fokuspunkt von 0,1 mal 0,1 Millimetern, eine Größenordnung, die leicht erreicht werden kann, haben wir es mit einem Zehntausendstel Quandratzentimeter zu tun. Bei einer Eindringtiefe unter einem Millimeter erwärmen wir schon um hunderttausende Grad.

Nanosekunden sind Milliardstel Sekunden. Das ist die Zeitspanne, in denen sich Gasatome im Millimeter-Bereich fortbewegen. Eine Explosion kommt also in einer Nanosekunde nicht weit. Einige Nanosekunden sind somit genau die richtige Zeit, einem submillimeter kleinen Materieklumpen so richtig einzuheizen.

Hochenergielaser basieren auf Glas- oder Kristallscheiben, die mit der Seltenen Erde Ytterbium1 versetzt (dotiert) sind. Ein Lichtimpuls wird zunächst in einem Laserresonator erzeugt und durch Cavity Dumping extrahiert. Die Ytterbium-Ionen in den Kristallscheiben werden rechtzeitig angeregt und der Laserimpuls wird kohärent verstärkt. Dabei heizen sich die Scheiben an die Grenze ihrer Belastbarkeit auf. Die Rate, mit der solch ein Laser feuern kann, ist im Wesentlichen durch die Zeit begrenzt, die es braucht, die Scheiben wieder abzukühlen. Bei uns wird mindestens ein Impuls pro Sekunde, besser zehn anvisiert. Zehn Impulse pro Sekunde ist die Rate, mit der unser Beschleuniger-basierter Röntgenlaser getaktet ist.

Hochintensitäts-Laser

Hochleistungs- oder Hochintensitäts-Laser erreicht man, indem man die Impulse viel kürzer macht. Leistung ist schließlich Energie pro Zeit. Mit etwa 30 Femtosekunden sind solche Laserimpulse eine Millionen mal kürzer als die der Hochenergie-Laser. Dafür enthalten sie nur ein fünfundzwanzigstel der Energie: 4 Joule.

Wie ich einmal zeigte, ist die Wellenlänge optischer Laser viel größer als die Ausdehnung von Atomen. Licht wirkt hauptsächlich als schwingendes elektrisches Feld. Wie ein Kahn auf dem Wasser, schwingen die Elektronen im Feld mit. In den meisten Fällen ist das elektrische Feld einer Lichtquelle nur eine winzige Schwankung im elektrischen Gesamtfeld. Wechselwirkungen sind meist Resonanzen. Bei Hochintensitäts-Lasern ist das anders: Hier reicht das elektrische Feld aus, um den Atomen ganz direkt Elektronen zu entreißen.

Die Hauptwirkung solch eines Lasers ist also nicht die Erwärmung von Materie sondern direkte Wechselwirkung mit den Elektronen. Dabei können die Elektronen so schnell werden, dass sie bei Rückkehr zum Atom kurze Röntgenblitze erzeugen oder sogar Protonen aus dem Kern herausschlagen können.

Die Kenngröße für hohe Intensität ist Leistung pro Fläche: Watt pro Quadratzentimeter (W/cm²). Der 4 Joule, 30 Femtosekunden Laser kann, auf einige Mikrometer fokussiert, Flächen-Leistungsdichten von über 1020 W/cm² erreichen2. Die Ionisationsschwelle, also die nötige Leistungsdichte um Elektronen gerade so aus dem Material herauszulösen, liegt bei 1012 W/cm² für Metalle und 1013 W/cm² für Nichtleiter.

Zur Erzeugung hoher Intensitäten und kurzer Pulse ist ein Laser mit Modenkopplung über einen großen Wellenlängenbereich nötig. Zum Einsatz kommen hier Titan-dotierte Saphir-Kristalle. Titan-Saphir-Laser erzeugten Licht um 800 Nanometer Wellenlänge, also im infraroten Spektralbereich, mit einer großen Bandbreite zwischen 670 und 1070 Nanometern. Das macht diese Laser über einen weiten Wellenlängenbereich abstimmbar oder es lassen sich besonders kurze Impulse erzeugen. Die große Bandbreite hat außerdem den Vorteil, dass sich die Laserimpulse mit Beugungsgittern zeitlich strecken und komprimieren lassen. Es kann ein relativ langer Impuls verstärkt werden, um die maximale Leistungsdichte im Kristall zu reduzieren und so Schäden im Kristall zu vermeiden. Der verstärke Impuls wird dann wieder auf wenige Femtosekunden komprimiert, um maximale Spitzenleistung zu erreichen.

Was nun besser ist, ein Nanosekunden-Laser mit 100 Joule oder ein Femtosekunden-Laser mit 4 Joule, hängt vom Experiment ab. Von der Fragestellung, die es zu beantworten gilt. Wenn beides zur Verfügung steht, können wir Materie mit hohen Energien oder unter Einfluss hoher Felder studierten.

Der Beitrag Leistung oder Energie. Was Laser können. erschien zuerst auf Quantenwelt.

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Spanien: Riesenkalmar stirbt nach „Kampf der Titanen“

Er war schwer verletzt – aber zunächst noch am Leben: An einem spanischen Strand ist ein Riesenkalmar angespült worden. Womöglich hatte ihn ein Artgenosse übel zugerichtet. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Wrack vor Griechenland: Skelett in „Titanic der Antike“ entdeckt

Es ist ein äußerst seltener Fund: In einem vor mehr als 2000 Jahren gesunkenen Schiff haben Forscher menschliche Knochen aufgespürt. Das Wrack hatte zuvor schon aus anderen Gründen Berühmtheit erlangt. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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„ReCore“: Mein Buddy, der Roboter

Die Roboter übernehmen die Welt, wir müssen sie besiegen. Oder nicht? Neue Games wie „ReCore“ und „Titanfall 2“ versuchen sich an einer anderen Mensch-Maschine-Beziehung. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Alles digital)

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Von wegen niedlich: Verdammt erwachsen, diese Sauropoden-Babys

In Dinosaurier-Trickfilmen sind die langhalsigen Sauropoden meist niedlich. In der Realität war das womöglich nicht so – denn anders als Raubsaurier wurden die Titanen der Urzeit quasi erwachsen geboren. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Kopfhörer ohne Kopfhörerkabel

Apple möchte den analogen Kopfhöreranschluss abschaffen: Mittlerweile gibt es mehrere Modelle mit der proprietären Lightning-Strippe. Der EL-8 Titanium von Audeze deckt das High-End-Segment ab.

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Kühltransport mit künstlichen Muskeln: Ingenieure entwickeln den Kühlschrank der Zukunft

Wie kann in Zukunft klimafreundlich und ressourcenschonend gekühlt werden? Die Professoren Stefan Seelecke und Andreas Schütze von der Universität des Saarlandes setzen auf Systeme mit Formgedächtnis-Materialien, auch künstliche Muskeln genannt. Gemeinsam mit Bochumer Forschern entwickeln sie eine neue Art zu kühlen, bei der Wärme und Kälte mit „Muskeln“ aus Nickel-Titan transportiert werden. Umfangreiche Versuchsreihen lieferten Messergebnisse, mit denen jetzt ein Kühlkreislauf-Prototyp entwickelt wird, um den Wirkungsgrad weiter zu steigern.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Künstliche Photosynthese: Neue Photokathode mit viel Potential

Ein Team des HZB-Instituts für Solare Brennstoffe hat eine neue Komposit-Photokathode entwickelt, um mit Sonnenlicht effizient Wasserstoff zu erzeugen. Damit kann Solarenergie chemisch gespeichert werden. Die Photokathode besteht aus einer Chalkopyrit-Dünnschicht vom PVComB, die mit einem neu entwickelten dünnen Film aus Titandioxid beschichtet ist, in den Platin-Nanoteilchen eingebettet sind. Diese Schicht schützt die Chalkopyrit-Dünnschicht nicht nur vor Korrosion, sondern beschleunigt außerdem als Katalysator die Wasserstoffbildung und weist selbst hohe Photostromdichte und Photospannung auf.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Gedruckte Knochen auf der Hannover Messe 2015

Medizintechnik der Zukunft auf dem VDI-Stand

Schicht um Schicht entsteht ein neuer Wirbelkörper im Drucker. Reintitan dient dafür als „Tinte“, der Originalwirbel als Vorlage. Denn der Wirbelkörper soll bei Patienten eingesetzt werden, deren bisher einzige Alternative festgeschraubte Metallimplantate sind, mit denen die Wirbelsäule sich jedoch versteift. Im 3-D-Druckverfahren wird ein mit dem menschlichen Original vergleichbarer Wirbelkörper individuell gestaltet. Er verhält sich wie der eigene Knochen. Vor allem die Beweglichkeit bleibt erhalten.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Monde: Planeten? – Sind doch öde

Mars, Saturn und Jupiter sind tot. Also auf zu den Monden Europa, Titan, Enceladus und Ganymed! Dort gibt es Wasser, Nährstoffe, Energie – und vielleicht auch Leben. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Mehr aus Forschung und Wissenschaft)

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Saturnmond Titan: Das mysteriöse Ding im See

In einem See auf dem Saturnmond Titan tauchen Umrisse eines 260 Quadratkilometer großen Objekts auf – und verschwinden dann wieder. Was geht da vor sich? (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Weltraumsonde „Cassini“: Wellen auf dem Saturnmond Titan entdeckt

Auch auf dem Titan gibt es Seen und Meere. Auf dem zum Planeten Saturn gehörenden Mond schwappt darin aber nicht Wasser, sondern Methan. Sogar Wellen könnten Wissenschaftler jetzt ausgemacht haben. (Mehr in: RSS-Feed Wissenschaft – die neusten Meldungen zum Thema Wissenschaft von STERN.DE)

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Saturnmond Titan: Meer aus Methan erwacht zum Sommer

Der Mond Titan ähnelt der Erde, der Saturnbegleiter ist neben unserem Planeten das einzige Objekt im Sonnensystem mit einem Flüssigkeitskreislauf. Jetzt hat Raumsonde „Cassini“ auf dessen Nordmeer Anzeichen für Wellen oder andere dynamische Phänomene erspäht. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Titan Aerospace: Google kauft Drohnen-Hersteller

Google hat Titan Areospace übernommen. Dessen solarbetriebene Drohnen sollen jahreslang ohne Unterbrechung fliegen können. Damit will der Konzern Internetzugang in entlegene Regionen bringen. (Mehr in: COM! – Das Computer Magazin)