КІТ-Компакт 0517 - залізобетон, накопичувач енергії, цифровий М; rcts, аналіз зображень, фізика частинок,

Сьогодні ви отримуєте поточне видання щомісячних прес-релізів від Інституту технологій Карлсруе. Ми хочемо повідомити вас про захоплюючі теми досліджень у компактній формі, і ми будемо раді, якщо ми включимо відповідні новини для вашого видання. Ми будемо раді надати вам додаткову інформацію та контакти, якщо потрібно. Ми просимо підтвердити вашу звітність.

з повагою
Ваша прес-служба KIT

KIT.audio | Підкаст дослідження
Хмари, що роблять погоду

"Така поведінка, здається, порушує закони фізики, але це результат вмілої структури метаматеріалу на мікроскопічному рівні", - пояснює Мартін Вегенер, який проводить дослідження в Інституті прикладної фізики та нанотехнологій KIT. Центральним елементом є порожнисті, герметичні контейнери розміром мікрометрів, кожен з яких має форму тривимірного хреста. Кінцеві точки різних хрестів з'єднані важелями таким чином, що контейнери зсуваються один від одного, коли порожнисті тіла стискаються зовнішнім тиском. "Фокус у тому, що обсяг, який ви бачите, збільшується, тоді як об'єм, укладений 3D-друкованим матеріалом у порожнистих тілах, - який ви не можете безпосередньо сприйняти - зменшується". Згідно з розрахунками, збільшення на один відсоток має відбуватися із збільшенням тиску навколо бару. Вегенер та його команда показують, що план будівництва працює у відеоанімації. На наступному етапі вони хочуть побудувати матеріал у реальності. "Необхідна складність у 3D-друку виходить далеко за рамки наших попередніх прототипів “, - говорить Цзіньюань Цю, який розробляє та досліджує ці структури у своїй докторській дисертації.

Відеопортрет досліджень Вегенера щодо стелсів та метаматеріалів: youtube.com/watch?v=PthvzKSGuCk

Заголовок: Структура мікроструктурованих порожнистих тіл та сполучних важелів (внизу та вгорі) дає можливість матеріалам, що збільшують об’єм закритого приміщення під тиском (посередині). (Зображення: J.Qu/M.Wegener/KIT)

Для того, щоб дорогі конструкції, такі як мости та тунелі, мали тривалий термін експлуатації, їх потрібно підтримувати та захищати від води та солі. Наприклад, за допомогою відповідної просочення бетону, так званої гідрофобізації. Запатентована нині система маркерів, розроблена в рамках проекту Silamark у Карлсруе, показує, чи є це достатнім та ефективним.

Такі хімічні сполуки, як силани, роблять будівельні матеріали водовідштовхувальними і, таким чином, захищають від агресивних солей, що обмерзають, взимку. За умови, що силани проникають досить глибоко в матеріал, що дотепер можна було випробувати лише з великими зусиллями за допомогою свердловин. Андреас Гердес, який проводить дослідження зі своєю командою в KIT та в Університеті прикладних наук Карлсруе, тепер позначає силани атомом срібла, щоб їх можна було легко розташувати в бетоні зовні за допомогою мобільних вимірювальних приладів. "За допомогою нашого винаходу глибину проникнення активного інгредієнта можна визначити швидко і точно, не зважаючи на руйнування", - пояснює Гердес, науковий керівник інноваційного центру "Профілактика в будівництві" в KIT і співзасновник IONYS AG, з яким він швидко впроваджує основні дослідження. Таким чином, на будівельному майданчику можна вирішити, чи слід повторювати гідрофобізацію. На практиці це означає, що тунелі та мости не повинні бути закриті довше, ніж це абсолютно необхідно. "Ми повинні збільшити довговічність конструкцій", - вимагає Гердес, оскільки і ремонт, і нове будівництво є дуже дорогими і забруднюють навколишнє середовище. "Стале будівництво - це екологічне будівництво".

Багато промислових процесів вимагають енергії у вигляді тепла. Утримання цього тепла від промислових відходів тепла або сонячних теплових електростанцій та «переробка» це було б важливою складовою енергетичного переходу. Дослідники KIT представляють нову концепцію термохімічного зберігання енергії у спеціалізованому журналі "Chemie Ingenieur Technik".

Органічна сполука метилциклогексан (MCH) поглинає тепло при температурі від 300 до 350 градусів Цельсія, виділяє водень платини в присутності каталізатора і перетворюється на толуол. Толуол та MCH можуть зберігатися у звичайних резервуарах для рідини. Для відновлення накопиченого тепла водень реагує з толуолом при температурі близько 300 градусів Цельсія і 30 бар. Процес, який дослідники називають Циклом органічної реакції рідини, може досягти високої щільності зберігання енергії до 0,6 кіловат-годин на кілограм Тулуолу і зберігати тепло протягом тривалого періоду часу. "Процес може бути реалізований особливо ефективно в мікроструктурованих хімічних реакторах, які в дуже компактній формі забезпечують великі теплові потоки, а завдяки інтегрованим мембранам - просте розділення водню", - пояснює Пітер Пфайфер з Інституту мікропроцесорних технологій при KIT.

Той, хто купує товари чи послуги "від приватного до приватного" на онлайн-торгових платформах, таких як eBay, Uber, Flipkey або Airbnb, повинен мати певний базовий рівень довіри. Адже він має справу з людьми, яких не знає і не може оцінити. Тому оператори платформ надають великого значення механізмам оцінки, які допомагають клієнтам швидко відсіяти чорних овець і знайти надійних торгових партнерів. Певним чином довіра стає грошовою вигодою. У журналі JSME дослідники KIT зараз представляють критерії, що підвищують довіру.

На прикладі порталу розміщення Airbnb Тімм Тейбнер, Флоріан Говлічек та Девід Данн з Інституту інформаційних технологій та маркетингу KIT вивчили критерії, що призводять до підвищення цін на житло. Очевидно, що найбільший вплив мають позитивні рейтинги клієнтів. Але також тривалість членства, посвідчена особа, якісні печатки операторів або кількість зображень товару можуть призвести до підвищення цін. З іншого боку, номери з багатьма рейтингами клієнтів є більш доступними. Можливо, це пов'язано з тим, що номери, які часто відвідують та мають рейтинг, часто знаходяться в туристичних районах міста з сильною конкуренцією. Поточне дослідження показує, як провайдери можуть оптимізувати свої пропозиції, а клієнти можуть оптимізувати свої пошукові запити та які інструменти повинні надавати оператори платформи.

Інтенсивні кольори крил життєво важливі як камуфляж для метеликів. Мерехтливі кольори створюються за рахунок інтерференції світла на кристалах на поверхні крила, лабіринт-подібні структури приблизно відповідають порядку величини довжини хвилі світла. Дослідники з KIT та їх партнери знайшли вказівки на раніше невідомі механізми утворення цих кристалічних структур та представили їх у журналі Science Advances.

"Цікаво, що окремі кристали не зрослися", - пояснює Майкл Клатт з Інституту стохастики при KIT. "Швидше вони стоять поодинці, як моноліти, і залишають простір для нерегулярної системи коридорів". Щоб зрозуміти, як вони виникли, Клатт з KIT детально проаналізував зображення з рентгенівських та електронних мікроскопів. Використовуючи статистичні методи розподілу розмірів зерен, тривимірні зображення використовували для отримання необхідних надійних кількісних даних, щоб зрозуміти процес росту наноструктури метелика. На першому етапі «зім’ята» клітинна мембрана утворює «ливарну форму», в кишенях якої кристали потім виростають належним чином і окремо один від одного. Оскільки цей процес не тільки створює бажану просторову структуру дуже точно в природі - тисяча лабіринтних тунелів вписується в товщу людського волосся - але також працює при кімнатній температурі та нормальному тиску повітря, він також може служити проектом технічних процесів у нанотехнологіях у довгостроковій перспективі, тому сподівання дослідницької групи з Німеччини, Швейцарії, США та Австралії.

Прискорювач частинок LHC в європейській лабораторії фізики частинок CERN поблизу Женеви знову розпочав роботу. Одним з головних технічних удосконалень є новий кремній-піксельний детектор в експерименті CMS, один із двох «відкривачів Хіггса». Завдяки важливим внескам фізиків, інженерів та техніків з Інституту технологій Карлсруе (KIT) у багатьох областях, ворота тепер широко відкриті для нових відкриттів.

Як можна «побачити» елементарні частинки, що виникають при зіткненні частинок? Першим кроком є кремній-піксельний детектор, який працює лише на кілька сантиметрів від точки зіткнення і який дуже точно виявляє сліди заряджених частинок. Вдосконалений детектор пікселів кремнію тепер встановлений на детекторі частинок CMS. Завдяки 124 мільйонам пікселів новий детектор має майже вдвічі більшу роздільну здатність і оснащений більш потужними мікросхемами зчитування. Ульріх Гусеманн був керівником проекту в KIT: «Ми успішно побудували та експлуатували виробничу лінію для піксельного детектора в Карлсруе. У той же час ми підготували для нашого проекту молодих вчених та студентів, які зараз знайомі з найсучаснішими методами виробництва чіпів ». Майже 20 відсотків деталей детектора були побудовані та випробувані в KIT у співпраці з Інститутом експериментальної ядерної фізики та Інститутом обробки даних процесів та електроніки . Фізики та техніки KIT також були представлені під час встановлення детектора в ЦЕРНі.

KIT.audio | Щомісяця дослідницький подкаст займає актуальну тему дослідження та досліджує підходи, відповіді, точки зору та рішення. Захоплені оригінальні звуки, фонові шуми та звуки переплітаються як функція, створюючи інтенсивні звукові фрагменти тривалістю 30 хвилин.

Експертний форум енергії Tagesspiegel
Лекція: Саша Гентес, KIT
1 червня 2017 р., 13:15, Берлін
Теми: демонтаж
events.tagesspiegel.de/tagesspiegel-fachforum-kernkraft-energie

Музичний фестиваль Eucor
Студентські колективи та артисти з Верхнього Рейну Грабен
10 червня 2017 р., 17:00, KIT Campus South
eucor-uni.org/de/2017/05/15/eucor-festival-zum-schluss-der-tour-eucor

Цикл лекцій про сталий розвиток
"Стійка мобільність", Пітер Вортіш, KIT
12 червня 2017 р., 15.45, KIT Campus South
Теми: мультимодальність, спільний доступ, електрична мобільність
zak.kit.edu/ringvorlesung_ne.php

Цикл лекцій Товариства Генріха Герца
"Харчування майбутнього", Ганс Хаунер, ТУ Мюнхен
21 червня 2017 р., Південний кампус KIT
hhg.gdh.kit.edu

День відкритих дверей
Ефективний у KIT
24 червня 2017 року, з 10:00 до 21:00, KIT Campus North
kit.edu/kit/effekte2017.php

KIT - Дослідницький університет при Асоціації Гельмгольца

Моніка Ландграф
Керівник загальної комунікації
Прес-офіцер