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Physik
Das Gleiten der Gletscher
Durch den Klimawandel ändert sich die Geschwindigkeit, mit der Gletscher fließen und Eis ins Meer transportieren. Um sie zu berechnen, nutzen Forscher Computermodelle. Eine neue Theorie des Jülicher Physikers Bo Persson könnte helfen, diese Modelle zu verbessern. Er hat das Gleiten von Gletschereis auf felsigem Boden in Formeln gepackt. Sie beschreiben unter anderem, wie wassergefüllte Hohlräume zwischen Eis und Untergrund die Gleitgeschwindigkeit eines Gletschers beeinflussen.
– Peter Grünberg Institut –
Materialforschung
Neuer Zustand im Kristall
Magnetische Materialien kannte bereits der griechische Gelehrte Thales von Milet. Doch auch mehr als 2.500 Jahre später sind sie noch immer für eine Überraschung gut. Forscherinnen und Forscher aus Jülich, Polen und Japan haben jetzt einen neuen Vielteilchenzustand in einem Eisenkristall entdeckt – sie fanden ihn genau dort, wo Theoretiker des Peter Grünberg Instituts ihn bereits vorhergesagt hatten.
– Peter Grünberg Institut –
„Wir haben damals scherzhaft gesagt: Falls der Meeresspiegel steigt, sind wir in Bochum sicher.“
Klimaforscher Prof. Andreas Wahner in einem Interview zur ersten Weltklimakonferenz vor 40 Jahren. Lesen Sie das ganze Interview auf unserer Website: fz-juelich.de/weltklimakonferenz
1Prozent
– dieser elektrische Wirkungsgrad einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle „made in Jülich“ ist Weltrekord. Keine andere Anlage hat bislang effizienter aus Wasserstoff Strom erzeugt. Das Besondere: In der Brennstoffzelle kann auch der umgekehrte Vorgang ablaufen, also mit Strom Wasserstoff produziert werden.
– Institut für Energie- und Klimaforschung –
Anwendungsbeispiel
Einbindung einer reversiblen Brennstoffzelle in der Haustechnik
Vorbild Gorilla-Glas
Gorilla-Glas ist besonders bruch- und kratzfest. Smartphone-Displays aus diesem Glas bleiben bei Stürzen aus einem Meter Höhe meist intakt. Das Erfolgsrezept: Durch eine Wärmebehandlung wird die Oberfläche des Glases vorgespannt. Jülicher Forscher haben eine Beschichtung entwickelt, die das Prinzip der Vorspannung auf eine transparente Keramik überträgt und so deren Bruchwiderstand verdoppelt. Transparente Keramiken eignen sich als Sichtfenster oder für optische Linsen, weil sie sehr hitzestabil sind und Licht stärker bündeln als Glas.
– Institut für Energie- und Klimaforschung –
Mit Yttriumdioxid beschichtetes Zirkondioxid. Durch die unterschiedlichen thermischen Eigenschaften der beiden Materialien entsteht beim Erkalten in der Beschichtung eine hohe Druckspannung, durch die die Oberfläche des Bauteils zusammengepresst wird: Die Bildung von Rissen wird so effektiv behindert. Das Bauteil wird so stabiler und seine Oberfläche beständiger gegen Zerkratzen. Neuzugang:
Hochleistungslaser Vega
Vega pulst mit 1,4 Billionen Watt Leistung – das entspricht in etwa der Hälfte des durchschnittlichen weltweiten Stromverbrauchs.* Er tut dies 1.000-mal pro Sekunde für 30 Femtosekunden (0,000 000 000 000 03 Sekunden).
Im Durchschnitt entspricht seine Leistung daher der einer 40-Watt-Glühbirne.
Im Durchschnitt entspricht seine Leistung daher der einer 40-Watt-Glühbirne.
Vega ermöglicht die Untersuchung ultraschneller physikalischer Prozesse und die Entwicklung neuer Materialien für die Informationstechnologie (zum Beispiel für Datenspeicher). Er ist Teil des kürzlich eingeweihten Jülicher Laserlabors JuSPARC.
* Weltweiter Stromverbrauch im Jahr 2016: 20.863 TWh, was einer durchschnittlichen Leistung von 2,4 TW (2,4 Billionen Watt) entspricht
Quelle: Electricity Information 2018, International Energy Agency
Weitere Informationen und Videos auf jusparc.fz-juelich.de/news-about-jusparc/
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STARTSCHUSS
Energiewende simulieren
Wie beeinflussen extreme Wetterereignisse ein Energiesystem, das überwiegend auf erneuerbaren Energien beruht? Sind lokale Windkraftanlagen günstiger als ein landesweites Versorgungsnetz mit Offshore-Windrädern? Antworten auf Fragen rund um die Energiewende suchen Forscher mithilfe von Modellrechnungen auf Supercomputern. Doch in den aktuellen Modellen repräsentiert oft ein einziger Datenknoten ein ganzes Bundesland. Das wollen Forscher aus Jülich, Aachen und Erlangen-Nürnberg ändern: Im Projekt METIS arbeiten sie seit Ende 2018 an Modellen und Werkzeugen, die detailreiche Simulationen von mehreren Jahrzehnten erlauben. Der Bund fördert METIS mit über 1,8 Millionen Euro.
– Institut für Energie- und Klimaforschung –
Klimaforschung
Eine chinesische Rakete startet
– und bringt ein neuartiges Strahlungsthermometer, eine Coproduktion aus Jülich, Wuppertal und Erlangen, in den Weltraum. Inzwischen kreist „AtmoSHINE“ an Bord eines Satelliten um die Erde und misst aus 1100 Kilometern Höhe die Temperatur in der oberen Atmosphäre. Das Ziel: eine verbesserte Klimamodellierung.
Weitere Informationen auf
www.fz-juelich.de
Bilder: Forschungszentrum Jülich/Sascha Kreklau, Forschungszentrum Jülich/Ralf-Uwe Limbach, Guitar photographer/shutterstock.com, MoonRock/shutterstock.com, perfectlab/shutterstock.com, Peshkova/shutterstock.com, Forschungszentrum Jülich/Hiltrud Moitroux, picture alliance/KEYSTONE, Grafik: Forschungszentrum Jülich/P. Stenzel, Texte: Dr. Frank Frick, Dr. Regine Panknin, Philippe Patra, Tobias Schlösser, Dr. Barbara Schunk, Angela Wenzik, Erhard Zeiss