Theoretisch lässt sich das Speichervermögen von handelsüblichen Lithium-Ionen-Akkus vervielfachen – mit einer Elektrode, die auf Silizium anstatt auf Graphit basiert. Doch in der Praxis machen solche Akkus mit Silizium-Anoden nach wenigen Lade-Entlade-Zyklen schlapp.

Deutschland und die Europäische Union streben an, bis zum Jahr 2050 klimaneutral zu werden. Dabei soll die Bevölkerung sicher mit Energie versorgt werden und die Industrie wettbewerbsfähig bleiben. Eine Schlüsselrolle spielen dabei Wasserstofftechnologien: Sie müssen entwickelt und in großem Maßstab marktgängig gemacht werden.

Wie die Nervenzellen im Gehirn können memristive Elemente elektrische Signale übertragen. Jülicher Forscher haben nun gezeigt, wie sich die Schaltzeit dieser künstlichen Synapsen durch gezielte, minimale Verunreinigungen einstellen lässt. Dies ebnet den Weg für zahlreiche Anwendungen wie neuro-inspirierte Computer.

Forscher der Jülich Aachen Research Alliance (JARA) und des deutschen Technologiekonzerns Heraeus haben nun herausgefunden, wie sich die Schalteigenschaften memristiver Bauelemente planmäßig beeinflussen lassen. Diese sind deswegen interessant, weil sie mit „extrem wenig Strom“ auskommen und sich ähnlich wie Nervenzellen im Gehirn verhalten. Entscheidend seien so kleine stoffliche Unterschiede, dass sie bisher schlichtweg übersehen wurden.

Das Forschungszentrum Jülich hat sich gemeinsam mit mehreren anderen internationalen Forschungseinrichtungen und Unternehmen einer Initiative des kanadischen Quantencomputerherstellers D-Wave Systems Inc. angeschlossen, um Forscherinnen und Forscher bei der Entwicklung von Lösungen zur Bekämpfung der Corona-Pandemie zu unterstützen. D-Wave verschafft Nutzern, die zu COVID-19 forschen, auf diese Weise ab sofort freien Zugang zu Quantencomputersystemen.

Auf dem Weg zu einem Silizium-kompatiblen Halbleiter-Laser haben Jülicher Forscher ein Laser-Medium aus Germanium und Zinn entwickelt, um es direkt im Zuge des CMOS-Prozesses in einem Silizium-Chip zu integrieren. Das patentierte Jülicher Verfahren nutzen inzwischen mehrere Forschungsgruppen weltweit.

Normalerweise benötigen Qubits in Quantenrechnern aufwändige und hochleistungsfähige Kühlsysteme. Forscher aus Jülich, Münster und Moskau haben nun einen alternativen Weg entdeckt, der eine deutlich einfachere Kühltechnik erlauben könnte.

Neutrinos sind extrem schwer nachweisbare „Geisterteilchen“. Sie prasseln mit kosmischer Strahlung aus dem All auf uns ein – aber auch die Erde strahlt ständig Neutrinos ab, ohne dass wir es merken. Nur mit gewaltigen Detektoren lassen sich die Teilchen nachweisen. Einige Dutzend solcher registrierten Neutrinos erlauben Forschern nun, Theorien über den Ursprung der Energie im Erdinneren zu überprüfen.

Diese Faser schlägt Stahl und sogar Spinnenseide in puncto Reißfestigkeit: Mit einem neuen Verfahren hat ein internationales Forscherteam Polymerfaser hergestellt, die an der Grenze der maximal möglichen Belastbarkeit liegen. Das Geheimnis der Hochleistungsfasern liegt in der besonderen Spinntechnik.

Ein Forscherteam aus Nürnberg und Erlangen hat eine neue Bestmarke für die Umwandlungseffizienz von organischen Photovoltaikmodulen (OPV) gesetzt.