Dienstag, 18 Dezember 2018
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Nanotechnologie Drucken E-Mail
Mit Nanotechnologie wird heute populärwissenschaftlich die Forschung in der Clusterphysik und Oberflächenphysik, Oberflächenchemie, der Halbleiterphysik, in Gebieten der Chemie und bisher noch im begrenzten Rahmen in Teilbereichen des Maschinenbaus und der Lebensmitteltechnologie (Nano-Food) bezeichnet. Der Sammelbegriff gründet auf der allen Nano-Forschungsgebieten gleichen Größenordnung vom Einzelatom bis zu einer Strukturgröße von 100 Nanometern (nm). Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter (10-9 m). Diese Größenordnung bezeichnet einen Grenzbereich, in dem die Oberflächeneigenschaften gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien eine immer größere Rolle spielen und zunehmend quantenphysikalische Effekte berücksichtigt werden müssen. In der Nanotechnologie stößt man also zu Längenskalen vor, auf denen besonders die Größe die Eigenschaften eines Objektes bestimmen. Man spricht von „größeninduzierten Funktionalitäten“.

Schon heute spielen die Nanomaterialien eine wichtige Rolle, die zumeist auf chemischem Wege oder mittels mechanischer Methoden hergestellt werden. Einige davon sind kommerziell verfügbar und werden in handelsüblichen Produkten eingesetzt, andere sind wichtige Modellsysteme für die physikalisch-chemische und materialwissenschaftliche Forschung. Ebenfalls bedeutend ist die Nanoelektronik. Deren Zugehörigkeit zur Nanotechnologie wird in der wissenschaftlichen und forschungspolitischen Praxis nicht einheitlich gesehen.

Eine Entwicklungsrichtung der Nanotechnologie kann als Fortsetzung und Erweiterung der Mikrotechnik angesehen werden (Top-down-Ansatz), doch erfordert eine weitere Verkleinerung von Mikrometerstrukturen meist völlig unkonventionelle neue Ansätze. Die Chemie folgt in der Nanotechnologie oft dem entgegengesetzten Ansatz: bottom-up. Chemiker, die üblicherweise in molekularen, d. h. Sub-Nanometer-Dimensionen arbeiten, bauen aus einer Vielzahl von einzelnen Moleküleinheiten größere nanoskalige Molekülverbunde auf. Ein Beispiel dazu sind Dendrimere.

Nur ein kleiner Zweig der Nanotechnologie beschäftigt sich mit Nanomaschinen oder Nanobots.



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Perpetuum Mobile Drucken E-Mail
Ein Perpetuum Mobile ist eine Konstruktion, die – einmal in Gang gesetzt – ewig in Bewegung bleibt und dabei Arbeit verrichten soll, ohne dass ihr von außen Energie zugeführt wird.

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Ingenieur Drucken E-Mail
Der Begriff Ingenieur (Abk.: Ing., ital. -> franz. von mittellatein. ingenium (Kriegsgerät) und ingeniarius (Zeugmeister, später Festungsbaumeister)) umfasst im herkömmlichen deutschen Sprachgebrauch im weiteren Sinne ein Berufsbild, welches durch die systematische Aneignung, Beherrschung und Anwendung von wissenschaftlich-theoretisch fundierten und empirisch gesicherten technischen Erkenntnissen und Methoden gekennzeichnet ist. Im engeren Sinne und modernen deutschen Sprachgebrauch beschreibt er als Oberbegriff die Summe verschiedener an Technischen Hochschulen und technischen Fakultäten der Fachhochschulen, Berufsakademien und Universitäten sowie an ehemaligen Technischen Fachschulen und Ingenieurschulen erworbener Berufsabschlüsse unter Erlangung des akademischen Grades eines Diplom-Ingenieurs bzw. Bachelor of Engineering, Master of Engineering oder Bachelor of Science, Master of Science.

Ingenieure sind in einer Vielzahl von Fachrichtungen tätig. Sie beschäftigen sich ingenieurwissenschaftlich mit den in der Natur vorhandenen Materialien und Kräften, um sie für technische Anwendungen nutzbar zu machen.



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Mustererkennung Drucken E-Mail
Mustererkennung ist die Fähigkeit, in einer Menge von Daten Regelmäßigkeiten, Wiederholungen, Ähnlichkeiten oder Gesetzmäßigkeiten zu erkennen. Dieses Leistungsmerkmal höherer kognitiver Systeme wird für die menschliche Wahrnehmung von Kognitionswissenschaften wie der Wahrnehmungspsychologie erforscht, für Maschinen von der Informatik.

Typische Beispiele für die zahllosen Anwendungsgebiete sind Spracherkennung, Texterkennung und Gesichtserkennung, Aufgaben, die die menschliche Wahrnehmung andauernd und scheinbar mühelos erledigt. Die elementare Fähigkeit der Klassifizierung ist jedoch auch der Grundstein von Begriffsbildung, Abstraktion und (induktivem) Denken und damit letztlich von Intelligenz, sodass die Mustererkennung auch für allgemeinere Gebiete wie die Künstliche Intelligenz oder das Data-Mining von zentraler Bedeutung ist.

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Mechatronik Drucken E-Mail
Die Mechatronik beschäftigt sich interdisziplinär mit dem Zusammenwirken mechanischer, elektronischer und informationstechnischer Elemente und Module in mechatronischen Systemen.

Der Begriff Mechatronik (Mechanical Engineering-Electronic Engineering) ist ein Kunstwort. Er wurde ab 1969 von der japanischen Firma Yaskawa Electric Corporation geprägt und findet seinen Ursprung in der Feinmechanik. Später kam die Informatik als neue Kerndisziplin hinzu. Der Begriff Mechatronik hat sich in den letzten Jahren in der Technik weltweit eingeführt. Sie steht eng mit der Elektromechanik, der Feinwerktechnik, der Mikrosystemtechnik und der Adaptronik in Beziehung.

Mechatronik lässt sich auch von den drei Kernpunkten des Fachbereiches ableiten. Mechanik als Hauptpunkt, mit Elektronik und als Verknüpfung der beiden Teilgebiete die Informatik.

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VDE Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e.V. Drucken E-Mail
Der VDE Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e.V. ist mit 34.000 Mitgliedern, davon 1.250 Unternehmen und 6.500 Studierenden, einer der großen technisch-wissenschaftlichen Verbände Europas.

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Radio Drucken E-Mail
Ein Radio (v. lat.: radius = der Strahl) ist ein Gerät zum Empfang von Hörfunksendungen. Diese werden bei herkömmlichen Radios von einem terrestrischen Radiosender über elektromagnetische Wellen oder als hochfrequente elektrische Signale über Kabel ausgesendet. Die empfangene Information wird im Wesentlichen in Schall umgewandelt, zu einem kleinen Teil enthält sie RDS-Daten, wie Senderkennung und Radiotext.

Neben dem speziellen Radioempfänger kann der Hörfunk auch mit Computern (Streaming Audio, Internetradio) und Satellitenempfängern empfangen werden.

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Raumfahrt Drucken E-Mail
Als Raumfahrt bezeichnet man Reisen oder Transporte in oder durch den Weltraum. Der Übergang zwischen Erde und Weltraum ist fließend und wurde durch die Fédération Aéronautique Internationale (FAI) auf eine Grenzhöhe von 100 Kilometern festgelegt. Die klassische Trennung zwischen Luft- und Raumfahrt wird aber zunehmend durch die technische Entwicklung suborbitaler Raumflugzeuge und Raketenflugzeuge aufgeweicht.

In den Anfangszeiten der Raumfahrt wurde noch klar zwischen dieser und der Astronautik unterschieden; letztere umfasst vor allem deren wissenschaftlich-technische Entwicklungen und wird im Englischen nach wie vor als Astronautics bezeichnet, während die eigentlichen Raumflüge space flights genannt werden.

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Ultraleichtflugzeuge Drucken E-Mail
Unter Ultraleichtflugzeugen (UL) versteht man in Europa kleine, sehr leichte Flugzeuge für maximal zwei Personen.

Was ein Ultraleichtflugzeug genau ist, wird von Land zu Land noch sehr unterschiedlich geregelt. International gibt es unterschiedliche Ultraleicht-Flugzeugklassen mit national variierenden Zulassungsvorschriften. Demgemäß wird der Begriff Ultraleichtflugzeug mehr oder weniger umfassend für Leichtflugzeuge verwendet.

In den USA werden unter ultralight ausschließlich sehr leichte einsitzige Fluggeräte verstanden. Zahlreiche europäische Ultraleichtflugzeuge fallen in den USA unter den Begriff Light Sport Aircraft (LSA).

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Atomuhr Drucken E-Mail
Eine Atomuhr ist eine Uhr, deren Zeittakt aus der charakteristischen Frequenz von Strahlungsübergängen der Elektronen freier Atome abgeleitet wird. Die Zeitanzeige einer Referenzuhr wird fortwährend mit dem Taktgeber verglichen und angepasst. Atomuhren sind derzeit die genauesten Uhren und werden auch primäre Uhren genannt.

Aus den Messwerten von über 260 Atomuhren an über 60 weltweit verteilten Instituten legt das Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) in Paris die Internationale Atomzeit (TAI) als Referenzzeit fest.

Entwickelt wurden die Grundlagen der Atomuhr vom US-amerikanischen Physiker Isidor Isaac Rabi an der Columbia University, der dafür 1944 den Nobelpreis für Physik erhielt. Ein weiterer Nobelpreis im Zusammenhang mit Atomuhren wurde 1989 an den US-amerikanischen Physiker Norman Ramsey für die Verbesserung der Messtechnik bei atomaren Energie-Übergängen verliehen.

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Hubschrauber Drucken E-Mail
Ein Hubschrauber (vor allem in der Schweiz auch: Helikopter, abgekürzt: Heli, zu griech. hélix, Gen. hélikos „Windung, Spirale" und pterón „Flügel“; engl. helicopter) ist ein Luftfahrzeug, das durch einen oder mehrere motorisch angetriebene Rotoren Auftrieb und Vortrieb erhält. Diese wirken wie drehende Tragflächen, daher gehören Hubschrauber auch zu den Drehflüglern, im Unterschied zu den Starrflügelflugzeugen. Des Weiteren sind sie Senkrechtstarter, können also vertikal starten und landen. Nicht zu Hubschraubern werden gerechnet: Tragschrauber, Hybrid- und VTOL-Flugzeuge.

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Quark (Physik) Drucken E-Mail

Quarks sind die elementaren Bestandteile (Elementarteilchen), aus denen man sich Hadronen (z. B. die Atomkern-Bausteine Protonen und Neutronen) aufgebaut denkt.

Sie tragen einen Spin von ½ und sind damit Fermionen. Zusammen mit den Leptonen und den Eichbosonen gelten sie heute als die fundamentalen Bausteine, aus denen alle Materie aufgebaut ist. So bestehen Baryonen (z. B. das Proton) aus drei Quarks, Mesonen (z. B. das Pion) jeweils aus einem Quark und einem Antiquark.

1964 postulierte der Caltech-Physiker Murray Gell-Mann zusammen mit seinem Kollegen George Zweig die Existenz der Quarks[1]. Gell-Mann erhielt 1969 für die Schematisierung des hadronischen „Teilchen-Zoos“ mittels der Quarks den Nobelpreis für Physik.

Die experimentelle Untersuchung von Quarks erfolgte historisch durch tief-inelastische Elektron-Nukleon-Streuung. Hinweise auf die Existenz und die Eigenschaften der Quarks wurden dabei in den Strukturfunktionen gefunden.

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Fernseher Drucken E-Mail
Als Fernseher oder Fernsehgerät (ursprünglich auch Ferntonkino oder das Telehor (1928), von altgriechisch horao „sehen“) wird ein Gerät zum Empfang und zur Wiedergabe von Fernsehsignalen bezeichnet. Die Idee für einen ersten mechanischen Fernseher wurde bereits 1886 von Paul Nipkow in einem Patent dargelegt. Er gilt damit als der eigentliche Erfinder des Fernsehers. Gebräuchlich für Fernseher ist auch die Bezeichnung Fernsehempfänger. In Anspielung auf das anfangs noch oft wahrnehmbare Flimmern der bewegten Bilder wird der Fernseher umgangssprachlich oft auch als Flimmerkiste bezeichnet. Weitere umgangssprachliche Bezeichnungen für den Fernsehapparat sind zum Beispiel Glotze und Mattscheibe.

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Global Positioning System (GPS) Drucken E-Mail
Ein Global Positioning System, (deutsch sinngemäß: Globales Positionsbestimmungssystem) (GPS) ist jedes weltweite, satellitengestützte Navigationssystem. Der Begriff GPS wird aber im allgemeinen Sprachgebrauch speziell für das NAVSTAR-GPS des US-Verteidigungsministeriums verwendet, das Ende der 1980er-Jahre zur weltweiten Positionsbestimmung und Zeitmessung entwickelt wurde. Die vielfach verwendete Übersetzung Positionierungssystem ist nicht sinngemäß, da GPS keine unmittelbare Positionsänderung im Sinne eines Aktor-Effekts bewirkt.

NAVSTAR-GPS ist heute weltweit das wichtigste Ortungs- und Navigationssystem und löste ab etwa 1985 das alte, 1999 auslaufende Satellitennavigationssystem NNSS (Transit) der US-Marine ab, ebenso die Vela-Satelliten zur Ortung von Atombombenexplosionen. Die Ortungsgenauigkeit des Standard-Codes stieg am 1. Mai 2000 mit Abschaltung der künstlichen Signalverzerrung (Selective Availability) von etwa 100 Meter auf 10–15 Meter und lässt sich durch verschiedene Differenzmethoden (dGPS) auf Zentimeter steigern. Mit speziellen Mehrfrequenzgeräten mit Messung der L1- und L2-Frequenz sowie längeren Messzeiten werden für geodätische Zwecke Genauigkeiten von wenigen Millimetern/km Basislinienabstand erreicht.

Die offizielle Bezeichnung ist „Navigational Satellite Timing and Ranging - Global Positioning System“ (NAVSTAR-GPS). NAVSTAR wird manchmal auch als Abkürzung für „Navigation System using Timing and Ranging“ genutzt. GPS wurde am 17. Juli 1995 offiziell in Betrieb genommen.

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Hertz (Einheit) Drucken E-Mail
Hertz (Abkürzung: Hz) ist die SI-Einheit für die Frequenz. Die Einheit wurde 1935 nach dem deutschen Physiker Heinrich Rudolf Hertz benannt. Die Maßeinheit Hertz gibt die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde an, allgemeiner auch die Anzahl von beliebigen sich wiederholenden Vorgängen pro Sekunde. Dabei ist die Maßeinheit Hertz auf regelmäßig wiederkehrende Vorgänge – normalerweise Schwingungen – beschränkt (für die Winkelgeschwindigkeit, die als Einheit auch s - 1 hat, ist Hz nicht zu verwenden); für sich unregelmäßig wiederholende Vorgänge führt man eigene Einheiten ein (wie beispielsweise beim Becquerel, bei dem es um statistisch schwankende radioaktive Zerfallsereignisse geht, für die man nur eine Durchschnittsrate angeben kann).


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Laser Drucken E-Mail
Ein Laser (Abkürzung von engl. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, d. h. Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung) ist eine künstliche gerichtete Strahlungsquelle.

Den Begriff prägte Gordon Gould 1957 in Anlehnung an den Maser. Frühere Arbeiten zu Lasern bezogen sich auf optical maser (Optische Maser).

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