(jtu) Leuchtdioden liefern sehr energieeffizientes Licht. Könnte man sie zur Beleuchtung einsetzen, würde das eine Menge Energie sparen. Bisher gelingt es zwar, rote und blaue LEDs herzustellen, doch fehlen derzeit noch grüne LEDs, um das Spektrum des Tageslichts nachzuempfinden und damit weißes Licht zu erzeugen. Detlef Klimm und seine Mitarbeiter vom Leibniz-Institut für Kristallzüchtung in Berlin entwickeln derzeit ein Material, das für Leuchtdioden mit allen sichtbaren Wellenlängen geeignet ist. Die Physiker nennen solche Materialien breitbandige Halbleiter.
Ein solch breitbandiger Halbleiter ist das Zinkoxid (ZnO). Es hat eine relativ einfache Kristallstruktur und eignet sich daher gut für den Bau von Leuchtdioden. Die Schwierigkeit besteht darin, einen reinen Zinkoxid-Kristall herzustellen. Zinkoxid liegt gewöhnlich als weißes Pulver vor, es ist zum Beispiel in Salben zur Wundheilung enthalten. Normalerweise gehen die Wissenschaftler zur Herstellung eines Kristalls so vor: In einem Tiegel schmelzen sie das Material. Damit sich während des Abkühlens beim Übergang von der flüssigen zur festen Phase die gewünschte Kristallstruktur bildet, befindet sich am Boden des Topfes schon ein kleiner fertiger Kristall, der "Keim", an dessen Gitterstruktur die Moleküle beim Abkühlen andocken. So setzt sich die Struktur immer weiter fort.
Beim Zinkoxid funktioniert das nicht so einfach, da es beim Erhitzen direkt verdampft, ohne vorher flüssig zu werden. Doch Detlef Klimm weiß dafür eine Lösung: "Ein leichter Überdruck reicht, damit es beim Erhitzen von Zinkoxid einen flüssigen Zustand gibt." Der Schmelzpunkt liegt bei fast 2000 Grad Celsius. Daraus ergibt sich ein weiteres, etwas kniffligeres Problem: Der Schmelztiegel darf auch bei großer Hitze nicht selber schmelzen, und er darf nicht mit dem Material reagieren, denn sonst ist der Kristall nicht rein. Ein gutes Tiegelmaterial ist Iridium. Es ist hitzebeständig und chemisch stabil. Allerdings reagiert Iridium leicht mit Sauerstoff. Sauerstoff liegt zwar eigentlich gar nicht vor, doch zerfällt das Zinkoxid beim Erhitzen leicht in Zink und Sauerstoff, und reagiert wieder zu Zinkoxid.
Ein solches Hin- und Herschaukeln nennen die Chemiker Gleichgewichtsreaktion. "Bei hohen Temperaturen macht das nichts aus", erläutert Klimm. "Das Iridium oxidiert nur bei niedrigen Temperaturen. Doch da müssen wir eben durch." Klimms Idee zur Lösung des Problems: Wenn die Umgebung bei hohen Temperaturen mit Sauerstoff übersättigt wäre, würde das Zinkoxid nicht mehr so leicht zerfallen. Bei tieferen Temperaturen darf hingegen kein Sauerstoff vorhanden sein, denn sonst würde er den Iridium-Tiegel verbrennen. Also hat Klimm als Atmosphäre Kohlendioxid in den Tiegel gegeben, das dieselbe Gleichgewichtsreaktion wie das Zinkoxid aufweist. Im Laufe der Erhitzung zerfällt das Kohlendioxid in CO und Sauerstoff, in der Atmosphäre ist dann viel Sauerstoff enthalten, und der Zerfall des Zinkoxids wird gehemmt. Beim Abkühlen wird überschüssiger Sauerstoff wieder durch das CO gebunden und somit das Verbrennen des Iridiums verhindert. So kann ein reiner Kristall entstehen, den kein Iridium "verschmutzt".
First Solar und Vestas enttäuschen mit Q1-Zahlen. Die RENIXX-Schwergewichte First Solar und Vestas haben die Geschäftszahlen für das erste Quartal 2011 vorgelegt und dabei die Erwartungen der Anleger nicht erfüllen können. Beide Aktien geben im frühen Handel nach und ziehen den RENIXX unter die Marke von 520 Punkten.
Fukushima 1: Arbeiter wagen sich in Reaktorgebäude 1. Erstmals seit der Zerstörung am 11. März 2011 haben nun Arbeiter des Betreibers Tepco das Gebäude von Reaktorblock 1 betreten. Sie sollen Filtersysteme einbauen um die radioaktiv verseuchte Luft im Gebäude zu reinigen. Sie dürfen sich jedoch nur jeweils 10 Minuten im Gebäude aufhalten. Drei Gruppen sollen sich mit dem Einbau abwechseln.
Q-Cells Vorstandsmitglied Rauter hat sein Amt auf eigenen Wunsch mit sofortiger Wirkung niedergelegt. Der Aufsichtsrat der Q-Cells hat dem in seiner Sitzung am 4. Mai entsprochen. Gerhard Rauter (53) war seit Oktober 2007 als Chief Operation Officer (COO) für Q-Cells tätig und zuletzt für Produktion und Technologie verantwortlich.
Weltmarktführer: BELECTRIC er- richtet 2010 über 300 MW PV-Leistung und installierte damit weltweit mehr PV-Leistung als jedes andere Unternehmen. Das geht aus einer Analyse des Marktforschungsinstitut IMS Research hervor. In 2011 will das Unternehmen aus dem bayerischen Kolitzheim bis zu 60 Prozent des jährlichen Auftragsvolumens im Ausland realisieren.
Neue Hinweise für eine Virus- Beteiligung bei Prostatakrebs glauben US-Forscher gefunden zu haben. Sie haben das Virus XMRV bei fast jedem dritten untersuchten Prostata-Krebspatienten gefunden. Sollte das Virus der Auslöser sein, könnte man eine Impfung entwickeln wie gegen Gebärmutterhalskrebs.
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Der Schwanz, den Geckos auf der Flucht vor Verfolgern abwerfen, kann noch bis zu einer halben Stunde lang tanzende Bewegungen vollführen und den Feind auf diese Weise ablenken, so Zoologen der Clemson University in South Carolina.
Auf Kuba wurden die fossilen Reste eines riesigen Krokodils gefunden, das vor 20 Millionen Jahren gelebt haben soll. Das zehn Meter lange Skelett wurde in der Provinz Sancti Spiritus entdeckt.
In einem erloschenen Vulkan auf der Osterinsel entdeckten Forscher der Universität von Manchester einen Steinbruch. Aus dieser Quelle könnten auch die roten Hüte stammen, die viele der legendären Riesenfiguren tragen, vermuten die Wissenschaftler.
Der deutsche Bundestag hat alle im Zweiten Weltkrieg gegen "Kriegsverräter" ausgesprochenen Urteile mit den Stimmen aller Fraktionen aufgehoben. Die Anlässe für diese Urteile reichten von politischem Widerstand und der Hilfe für verfolgte Juden über kritische Äußerungen über Krieg und Nazis bis hin zu Schwarzmarktgeschäften.
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03.08.2009 - MATHEMATIK Mit am Start bei der Leichtathletik-Weltmeisterschaft in Berlin
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17.07.2009 - ANTHROPOLOGIE
EVIDENCE how do we know what we know?
"Evidence" ist eine Web- Ausstellung des Museums Exploratorium in San Francisco. Anhand einer Fallstudie wird erklärt, wie Wissenschaft funktioniert. Hierbei steht die Arbeit des Leipziger Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie zur Erforschung der menschlichen Ursprünge im Mittelpunkt. > mehr
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