Spektrum Spezial Physik - Mathematik - Technik 1/2014: Exotische Materialien

Seit jeher haben Materialien eine große Bedeutung für den Menschen. Das zeigt sich allein schon daran, dass die wichtigsten Etappen seiner Entwicklungsgeschichte nach ihnen benannt sind. Seit die Nutzung der Kohle als Energiequelle das Industriezeitalter eingeleitet hat, vollzieht sich die Entwicklung neuer Werkstoffe in geradezu atemberaubendem Tempo. Ohne Kunststoffe oder Silizium wäre unsere Welt heute kaum noch vorstellbar.

Forscher suchen derzeit nach immer neuen Materialien mit besonders nützlichen Eigenschaften, die beispielsweise bei der Entwicklung neuer Computer und Antennen einsetzbar sind. In den letzten Jahren untersucht die Forschung Werkstoffe wie Graphen, Metamaterialien, selbstheilende Materialien oder auch biegsamen Beton.

Das Spezialheft "Exotische Materialien" fasst die neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiet zusammen.

Inhaltsverzeichnis

Wunderstoff aus dem Bleistift
Eine erst kürzlich entdeckte Form von Kohlenstoff verspricht nicht nur interessante Anwendungen, sondern bietet auch neue Physik.

Graphen aus dem Chemielabor
Das ultradünne Kohlenstoffnetz lässt sich bisher nur mühsam aus Graphit ablösen. Chemiker wollen es nun synthetisch herstellen.

Elektronik aus Kohlenstoff
Graphen eignet sich besonders gut für analoge Schaltkreise.

Nordpole ohne Südpole
Isolierte magnetische Pole ließen sich bisher nicht nachweisen. Aber Spin-Eis enthält Quasiteilchen, die sich genau wie sie verhalten.

Die Superlinse
Metamaterialien haben kuriose optische Eigenschaften. Daraus gefertigte Linsen kennen keine Auflösungsgrenze.

Universelle Tarnkappen
Mit Metamaterialien lassen sich Dinge unsichtbar, unhörbar und unfühlbar machen.

Antennen und Kameras der Zukunft
Starre Richtantennen und Rundumkameras aus Metamaterialien stehen kurz vor der Marktreife.

Selbstheilende Materialien
Nehmen Werkstoffe Schaden, müssen sie ersetzt werden. Doch nun haben Forscher Materialien entwickelt, die sich selbst reparieren.

Wunderkugeln aus Öl und Wasser
Aus Mikroemulsionen hergestellte winzige Kunststoffkügelchen haben vielerlei Anwendungen von der Elektronik bis zur Medizin.

Farbwechsel auf Knopfdruck
Blendschutz, preiswerte Displays und Tarnkleidung sind nur einige der Einsatzmöglichkeiten für Stoffe mit elektrisch umschaltbarer Farbe.

Biegsamer Beton
Beton bricht schon bei geringen Zug oder Scherspannungen. Ingenieuren ist es nun jedoch gelungen, ihn durch Zusatz von Kunststofffasern verformbar zu machen.

98 Seiten, ISBN978-3-943702-58-3, € 8,90

Abdruck honorarfrei bei Quellenangabe: Spektrum der Wissenschaft, Spezial Physik - Mathematik - Technik 1/2014
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