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Mikroskopische Teilchen per Laser drehen und wenden

07.03.2013

Faseroptisches Halten und Drehen menschlicher Muskelzellen

Physiker der Universität von Texas in Arlington, USA, haben ein optisches Werkzeug zur Manipulation kleinster Zellbestandteile und DNA entwickelt, das sich auch als mikro...
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Zellkerndynamik messen

Eine neue Messmethode verfolgt Wechselwirkungen zwischen Proteinen und DNA im Zellkern mit ms-Zeitauflösung. Damit konnte in lebenden Zellen die Bindung spezialisierter Proteinkomplexe gemessen werden. Diese verändern gezielt die 3D-Struktur der DNA und steuern so das Auslesen der Erbinformation.

07.03.2013

Mikroskopbilder (schematisch) nach Fluoreszenz-Photobleichen. „Schatten“ stellen gebleichte Proteine dar, die sich während der Bilderfassung bewegten (Bild: F. Erdel & K. Rippe)

"Im menschlichen Genom sind die DNA-Stränge um bestimmte Verpackungsproteine (Histone) gewickelt. Zwischen diesen als Nukleosomen bezeichneten Komplexen befinden sich DNA...
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Kontaktlinse als Anzeigeelement

Ein sphärisch geformtes LCD-Display soll sich zur Implementierung in Kontaktlinsen eignen.

07.03.2013

Flüssigkristall-Kontaktlinsen-Display, hier mit der Darstellung eines Dollarzeichens

In Belgien am Zentrum für Mikrosystemtechnik (CMST), einem Partnerlabor des Interuniversity Microelectronics Centre (imec) in Leuven und der Universität Gent, ist die Ent...
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Silizium-LEDs aus Nanokristallen

Schwermetall-freie Leuchtdioden könnten in Zukunft großflächig und kostengünstig aus Silizium-Nanokristallen hergestellt werden.

06.03.2013

Die Wahl der Größe der flüssigprozessierten Silizium-Nanokristalle bestimmt die Farbe des von den SiLEDs ausgesandten Lichts (Bild: F. Maier-Flaig, KIT/LTI)
Bildquelle: KIT

Silizium dominiert die Mikroelektronik- und Photovoltaikindustrie, galt jedoch lange als ungeeigneter Ausgangsstoff für Leuchtdioden. In Form von Nanokristallen verhält s...
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Laserstrahl zieht Partikel an

Große Objekte mit Laserstrahlen zu bewegen ist Science Fiction in Filmen, in Wirklichkeit nicht zu erreichen. Wissenschaftlern ist es allerdings gelungen, einen „Traktorstrahl“ zu erzeugen, der mikroskopisch kleine Partikel zur Lichtquelle zieht.

05.03.2013

Interferierende Laserstrahlen üben je nach Einfallswinkel und Polarisation Zug- oder Druckkräfte auf die Partikel aus, die sich z.B. in Ketten anordnen oder sortiert werden können

Normalerweise werden Festkörperteilchen bei der Wechselwirkung mit einem Photonenstrom von der Lichtquelle weg bewegt. Wissenschaftler vermuteten schon seit einigen Jahre...
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Blutdiagnose mit Nanosensor

Norwegische Forscher haben den weltweit ersten Nano-Partikel-Sensor zur Messung einzelner Moleküle in einer Blutprobe entwickelt.

01.03.2013

Im photonischen Kristall gefangene Moleküle erzeugen ein opt. Signal. Unten v.l.: Ib-Rune Johansen, Michal Mielnik und Jon Olav Grepstad (Bild: SINTEF ICT / Werner Juvik)
Bildquelle: SINTEF

Verschiedenste Proteine und weitere Bestandteile des Blutes liefern Informationen über den Gesundheitszustand unseres Körpers. Der untersuchende Arzt kann derzeit allerdi...
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Mikrooptiken für IR-Anwendungen

Galliumphosphid verbessert die Abbildungs-eigenschaften von Mikrolinsensystemen für den Einsatz im infraroten Spektralbereich.

28.02.2013

Mikrolinsenarray aus Galliumphosphid

Mikrolinsen, Mikrolinsenarrays und diffraktive Optiken werden in medizinischen Anwendungen zur Homogenisierung von Laserstrahlen eingesetzt, z.B. für die Augenchirurgie o...
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Mikroskopische Einblicke ins Immunsystem

Vorgänge in der Arbeit der Immunabwehr wurden erstmals in ganzen Gewebestücken sichtbar gemacht.

26.02.2013

Mike Friedrich vom Rudolf-Virchow-Zentrum ist an der Weiterentwicklung der Lichtblattmikroskopie beteiligt (Bild: Waldemar Salesski, RVZ)
Bildquelle: RVZ

Die Lichtblatt-Mikroskopie erlaubt es, vollständige Gewebeproben innerhalb weniger Minuten zu durchleuchten, ohne sie erst in Scheiben schneiden zu müssen. Das Prinzip di...
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Laserpolitur beschleunigt Oberflächenfinish

Ein Konsortium von sieben Projektpartnern beschleunigte die Fertigung dentaler und blutführender Implantate, ohne deren Bio- und Hämokompatibilität zu beeinträchtigen.

25.02.2013

Unbehandelte (links) und laserpolierte Komponente des Herzunterstützungssystems Incor aus Titan der Berlin Heart GmbH

Wesentlich für das erfolgreiche Einsetzen eines Implantats ist dessen Oberflächenbeschaffenheit. So erfordern z.B. Knochenimplantate eine poröse Struktur, damit Zellen gu...
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Hyperspektral-Video in Echtzeit

Sektorierte CMOS-Sensoren mit einem stufigen integrierten Hyperspektralfilter ermöglicht erstmals chemisch kodierte Videoaufnahmen mit hohen Bildraten.

20.02.2013

Die CMOS-Kamera liefert neben Einzelbildern auch hyperspektrale Videoaufnahmen in Echtzeit. Im Hintergrund die separaten Bilder der 32 Kacheln, entsprechend den einzelnen Spektralbändern

Das belgische Forschungszentrum imec, Leuven, entwickelte den Prototyp einer Hyperspektralkamera, die erstmals sowohl Schnappschuss-Einzelbilder als auch Videoaufnahmen e...
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Innovative Chiptechnik für die Medizin

Mittelständische Unternehmen sollen ein Werkzeug für den Entwurf integrierter medizintechnischer Systeme erhalten, das deren schnelle und wirtschaftliche Kommerzialisierung ermöglicht.

20.02.2013

Implantate auf Basis neuer Technologien lassen sich mit SiPs umsetzen
Bildquelle: UKE, Andreas Koops

Ansätze wie die Nanoelektronik in der Medizintechnik und System-in-Package-Chips (SiPs) eröffnet Ärzten immer neue Behandlungsmöglichkeiten. Bei den SiPs werden Schaltkre...
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Mikroresonatoren für die Molekülspektroskopie

Durch Frequenzkämme im mittleren Infrarot lassen sich Moleküle in kürzester Zeit und mit hoher Empfindlichkeit nachweisen und charakterisieren.

06.02.2013

Kristalliner MgF2-Mikroresonator, (a) SEM-Bild mit simuliertem Intensitätsprofil, (b) optische Mikroskopaufnahme, (c) Simulation: FSR und FSR-Differenzen optischer Resonanzmoden

Die derzeit üblichen Techniken, Frequenzkämme im mittleren Infrarot zu erzeugen, beruhen auf sehr unhandlichen, kostspieligen und in ihren Anwendungen eingeschränkten Sys...
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Lineale aus DNA zur Vermessung der Nanowelt

Regelmäßige nanoskalige DNA-Strukturen mit präzise einstellbaren Abständen bieten erstmals eine verlässliche Methode, um die Abbildungsleistung superauflösender Mikroskope zu bestimmen und zu vergleichen. Diese Nanometer-Lineale sollen zukünftig kommerziell erhältlich sein.

05.02.2013

Rechteckige DNA-Struktur mit Farbstoffreihen im Abstand von 70 nm. Optimal eingestellte Superauflösungsmikroskope können diese Markierungen auflösen (Ausschnitt rechts)

Superauflösende Mikroskope erlauben die optische Beobachtung biologischer Strukturen bis in den molekularen Bereich hinein. Entsteht dabei ein unscharfes Bild, konnte bis...
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Langlebige Photonen im Nanoresonator

30.01.2013

Nanoresonator in Form einer photonischen Kristallmembran mit vier eingebetteten Quantentöpfen (mittig liegende Schicht), welche die nichtlinearen Wechselwirkungen erzeugen

Die Speicherdauer von Photonen in einem Halbleiter-Nanoresonator ist normalerweise durch die Restabsorption des Resonatormaterials begrenzt, außerdem durch unvollkommene ...
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Visualisierung einer 360°-Rundumsicht

30.01.2013

Tragbarer Prototyp des „visiocasque FlyVIZ“

FlyVIZ ist das Ergebnis einer zweijährigen Zusammenarbeit der Forscher Anatole Lécuyer (Informatikinstitut Inria), Jérôme Ardouin (ESIEA), Maud Marchal (INSA Rennes) und ...
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Mit dem Lichtblatt tiefer blicken

Die Lichtblatt-Ultramikroskopie erlaubt es, Proben Schicht für Schicht mit speziell geformtem Laserlicht zu durchleuchten und aus den aufgenommenen Bilddaten dreidimensionale Darstellungen zu errechnen.

30.01.2013

3D-Blick ins Innere einer Fruchtfliege; das über Youtube verlinkte Video zeigt einen virtuellen Scan durch den Körper
Bildquelle: TU Wien

Die Wissenschaftlerin Dr. Saideh Saghafi arbeitet in der Abteilung für Bioelektronik des Instituts für Festkörperelektronik der TU Wien an der dort entwickelten Lichtblat...
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Effizienter IR-Chip

Einen neuen Wirkungsgrad-Rekord von 72% demonstriert Osram mit einem infrarot emittierenden Chip-Prototyp im Laboraufbau bei Raumtemperatur. Die Strahlungsleistung liegt mit 930 mW bei 1 A Betriebsstrom um 25% über derzeit am Markt verfügbaren Varianten.

30.01.2013

Der 1 mm^2 große Infrarot-Chip zeigt bis zu 72% Wirkungsgrad und eine fast gleichbleibend hohe Quanteneffizienz (Osram OS)

Der von Osram Opto Semiconductors GmbH in Regensburg entwickelte Chip mit 850 nm Wellenlänge könnte die Leistungsfähigkeit von IR-Beleuchtungen deutlich verbessern, ...
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Effiziente Rechenzentren mit Licht

Große Rechenzentren und Supercomputer sollen durch optische Datenübertragung bald wesentlich kosten- und energieeffizienter und zugleich noch leistungsfähiger werden.

30.01.2013

Optische Datenübertragung könnte den Energieverbrauch in großen Rechenzentren um 50% senken (Bild: Fraunhofer IZB)

Riesige Datenzentren wie jene von Cloud-Anbietern sind äußerst energiehungrig: eine mittlere kontinuierliche Leistungsaufnahme von 260 MW benötigten z.B. die Serverf...
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Vortex-Licht bietet zusätzlichen Multiplexing-Freiheitsgrad

Der Einsatz von Licht mit schraubenförmiger Wellenfront könnte zu einer deutlichen Steigerung der erreichbaren Datenübertragungsraten im Wellenlängen-Multiplexverfahren führen.

30.01.2013

Auf ein Hologramm in der Goldschicht trifft Licht und regt bei konstruktiver Interferenz eine Oberflächenwelle an, die durch eine Perforation ein Lichtsignal an den Detektor abgibt
Bildquelle: Patrice Genevet

Physiker der Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) in Cambridge, Massachusetts, USA, haben ein neues passives Bauelement entwickelt, das es konvention...
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Elektronisch schalten in Petahertz-Geschwindigkeit

Die Untersuchung isolierender Stoffe mit Femto- und Attosekundenlichtpulsen stellt elektronische Schaltgeschwindigkeiten bis in den Petahertzbereich in Aussicht.

30.01.2013

Gold-bedampftes Prisma misst den fs-Laserpuls-induzierten Strom; as-UV-Lichtblitze (blau) für zeitlich versetzte Momentaufnahmen der Wirkung der fs-Pulse (rot) auf ein Dielektrikum
Bildquelle: Thorsten Naeser, LMU

Bei einem Dielektrikum sind die Elektronen nahezu unbeweglich, weshalb die Stoffe gewöhnlich Isolatoren sind: bei kleinen elektrischen Feldern leiten sie keinen Strom, be...
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