Humanoider Roboter für alltägliche Arbeitswelt
Integriertes System soll direkten Kontakt zum Menschen ermöglichen
In einem Sonderforschungsprojekt an der Universität Karlsruhe http://www.uni-karlsruhe.de
wollen Wissenschaftler Konzepte, Methoden und konkrete mechatronische
Komponenten für den Einsatz menschlicher Maschinen in der alltäglichen
Arbeitswelt entwickeln. Ein eigenes "teilanthropomorphes
Robotersystem" soll den direkten Kontakt zum Menschen ermöglichen.
Damit das Robotersystem "humanoid" wird, soll es über komplexe Fähigkeiten
und Eigenschaften und eine zumindest menschenähnliche Gestalt verfügen. Nach
den Vorstellungen der Karlsruher Wissenschaftler könnte das über ein mobiles
Zweiarmsystem mit fünffingrigen Händen, einem flexiblen Torso sowie einem
Sensorkopf mit visuellen und akustischen Sensoren realisiert werden. Den
Bewegungsmechanismus und das Verhalten des Roboters wollen die Forscher
ebenfalls der menschlichen Motorik anpassen. Kommandiert und belehrt werden
soll der Roboter über die für den Menschen intuitiven Kommunikationskanäle
wie Sprache, Gestik und Haptik (physischer Kontakt zwischen Mensch und
Roboter).
Der Lernfähigkeit des Systems gilt besonderes Augenmerk: Der Roboter soll
auch an unbekannte Aufgaben herangeführt werden können, sich neue Begriffe
und Gegenstände erschließen und sich Bewegungsabläufe mit Hilfe des
Menschen aneignen. Zudem hoffen die Wissenschaftler, differenzierte
Kooperationen zwischen Mensch und Maschine zu ermöglichen. Der Roboter soll
etwa menschliche Absichten erkennen können, sich an gemeinsame Handlungen
erinnern und das daraus resultierende Wissen im Einzelfall korrekt anwenden.
Mobiles Solargerät passt in Rucksack
Sonnenkraftwerk für Reisezwecke, Freizeitautos und
Katastrophenhilfe geeignet
Toby Kinkaid, Gründer und CEO des US-Unternehmens Solardyne Corporation, http://www.solardyne.com
hat ein tragbares "Solarkraftwerk" entwickelt, das zweckmäßig in
einem Rucksack transportiert werden kann. Das "Solar Power Pack"
kann für Freizeitautos, Feldforschungen, die Notstromversorgung im Haus sowie
für die Katastrophenhilfe eingesetzt werden. Der Verkaufspreis für das
Solarenergie-Gerät beträgt rund 9.000 Schilling (1.265 Mark, 985 Franken).
Das Package beinhaltet einen zusammenklappbaren Sonnenkollektor, ein
Batterie-Ladekontrollgerät, Regler, acht Watt Lampen sowie Stecker und
Kabeln. Der Solarteil verfügt über eine Lebensdauer von 20 Jahren, die
Batterien reichen laut Entwickler für 600 Ladungszyklen, also für
durchschnittlich zwei Jahre bei täglichem Gebrauch. Das Gewicht des portablen
Solargeräts, das den Benützer mit durchschnittlich 120 Wattstunden pro Tag
versorgt, beträgt rund elf Kilogramm .
Das Mini-Solarkraftwerk hat bei der US Army, Greenpeace International und
Tauchbootbetreibern bereits erste Abnehmer gefunden. Greenpeace setzt das
"Mini-Solarkraftwerk" in Indien ein. Dafür wurde es mit einem
Stromumwandler ausgerüstet, da in Asien Strom eine höhere Spannung hat als
in den USA. Zudem ist ein Wasser-Sterilisator inkludiert, der vom Solargerät
angetrieben wird und verunreinigtes Trinkwasser mithilfe von ultravioletter
Strahlung dekontaminiert.
Schafe aus eingefrorenem Eierstockgewebe gezüchtet
Kinderwunsch bei Frauen nach Chemotherapie könnte künftig
erfüllt werden
Wissenschaftler am französischen Hospital Edouard Herriot in Lyon haben
nach eigenen Angaben erstmals eingefrorenes Eierstockgewebe erfolgreich in
Mutterschafe transplantiert, die anschließend trächtig wurden. Bruno Salle
und Jacqueline Lornage vom Department de Médecine de la Reproduction der
Klinik präsentierten ihre Forschungsergebnisse jetzt auf einem Kongress der
European Society of Human Reproduction and Embryology (ESHRE) http://www.eshre.com
in Lausanne.
Wie die Forscher berichten, könnte bei krebskranken Frauen mit
Kinderwunsch, die durch Chemotherapie oder Bestrahlungen unfruchtbar werden,
in Zukunft rechtzeitig Eierstockgewebe entnommen und nach der Behandlung
wieder eingesetzt werden. Die Technik sei aber zum jetzigen Zeitpunkt noch
nicht reif für die Anwendung bei Frauen, so Salle: "Weitere Tests von
uns und anderen Wissenschaftlern müssen unsere Ergebnisse zuerst
nachvollziehen. Und es muss geklärt werden, wie lange das transplantierte
Eierstockgewebe funktionsfähig bleibt."
Salle und sein Team hatten sechs Mutterschafen je einen Eierstock
entnommen, diesen in zwei Hälften geteilt und für ein bis drei Monate bei
minus 196 Grad in flüssigem Stickstoff aufbewahrt. Anschließend tauten sie
das Gewebe wieder auf und transplantierten es zurück in die Schafe. Vier der
Schafe wurden im Sommer 2000 trächtig - Tests hatten gezeigt, dass das Gewebe
angewachsen war und die Eierstöcke ihre normale Funktion wieder aufgenommen
hatten. Von den sechs daraufhin geborenen Lämmern verendeten drei, was die
Forscher aber dem Zufall zuschreiben.
Magnetische Halbleiter für Spintronik-Elemente
Niederländische Forscher vermuten Halbleiter-Eigenschaften
bei Kalzium-Bor-Verbindungen
Niederländische Physiker der Universität von Twente http://www.tn.utwente.nl
haben erste Hinweise, dass eine Kalzium-Bor Legierung sowohl magnetische als
auch Halbleiter-Eigenschaften in sich vereinen. Damit könnte dieses Material
für zukünftige Anwendungen im Bereich der Spintronik dienen. Im Unterschied
zur klassischen Elektronik wird bei der Spintronik nicht die Ladung von
Elektronen, sondern die Ausrichtung des eigenen Drehimpuls, des Spins, zur
Verarbeitung von Daten genutzt. Ihre Ergebnisse präsentieren Sie in der
aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Physical Review Letters".http://www.aip.org/physnews/update/545-2.html
Bisher erwies es sich als sehr schwierig, halbleitende Materialien mit
magnetischen miteinander zu verbinden. Die Kalzium-Bor-Verbindung, die zusätzliche
mit einigen Lanthan-Atomen versetzt wurde, blieb zur Überraschung der
Forscher bei Temperaturen oberhalb von 600 Grad Celsius noch magnetisch.
Metallische Magnete verlieren ab einer Material abhängigen Schwelle, der
Curie-Temperatur, ihre magnetischen Eigenschaften. Solche "heißen"
Magnete finden sich bisher nur bei Nickel- oder Eisen-haltigen Legierungen.
Daher vermuteten die Wissenschaftler, dass es sich bei der
Kalzium-Bor-Verbindung um einen magnetischen Halbleiter handelt.
Spintronik ist ein wichtiger Forschungsbereich, um kleinere und leistungsfähigere
Computer-Bauteile zu entwickeln. So könnten Wissenschaftler mit
Spintronik-Transistoren sowohl Gleichrichter als auch Verstärker
konstruieren. Auch für empfindliche magnetische Sensoren oder logische
Magnetspeicher, die gleichzeitig über halbleitende Eigenschaften verfügen, wären
in Zukunft mit Materialien wie dieser Kalzium-Bor Verbindung möglich.
Allergen-freie Katze soll geklont werden
US-Firma will Allergikern zum Haustier verhelfen
Eine US-Firma in Syrakus im US-Bundestaat New York will genetisch veränderte
Katzen züchten, die bei Menschen keine Allergien auslösen. Wie die "New
York Times" http://www.nytimes.com
berichtet, hofft der Mediziner David Avner damit Millionen von allergisch
reagierenden Tierfreunden ihren Wunsch nach einer Hauskatze erfüllen zu können.
http://www.nytimes.com/2001/06/27/science/27CAT.html?searchpv=day01
Die Forschung zur Erschaffung der allergen-freien Katze sei aber näher am
Konzept als an der Ausführung, schreibt die Zeitung. 2003 könnten die
allergen-freien Tiere aber Realität sein, sagte Xiangzhong Yang von der
University of Connecticut http://www.uconn.edu
, der mit dem Avner einen Forschungsvertrag eingegangen ist. Xiangzhong ist
bereits mehrmals das Klonen von Tieren gelungen. Um eine allergen-freie Katze
zu produzieren, sind sowohl gentechnische als auch Klonierungsverfahren nötig.
Die Katzen sollen zwischen 750 und 1000 Dollar kosten.
Es gibt bereits einige andere Firmen, in denen versucht wird, Haustiere zu
klonen. Im Unterschied zu der Syrakuser Firma verfolgten sie aber bisher das
Ziel, verstorbene Haustiere zu klonen. Gentechnisch wurden Tiere bisher nur
verändert, wenn man sich davon Forschungserkenntnisse, verbesserte
Lebensmittel oder Medikamente versprach.
Nanokristalle aus Silizium für winzige Transistoren
Japanische Forscher optimieren Herstellung von Nanoteilchen
mit Lasern
Japanischen Forschern des Research Center for Advanced Manufacturing
on Nanoscale Science and Engineering http://www.aist.go.jp/
produzierten mit einem Laser winzige Kristalle aus dem Halbleitermaterial
Silizium. Die Nanoteilchen können eine wichtige Grundlage für kleinere und
schnellere Computerchips bilden und den Weg zu einem leistungsfähigen
Computer der Zukunft ebnen.
"Solche Nano-Punkte haben einzigartige Eigenschaften und lassen neue
Anwendungen wie den Ein-Elektron-Transistor erwarten"¸ berichtet
Wissenschaftler Takafumi Seto in der Fachzeitschrift "Nano Letters" http://pubs.acs.org/journals/nalefd/index.html.
Mit einem Laserstrahl löste der Physiker einen ganzen Schwarm der nur wenige
milliardstel Meter (Nanometer) winzigen Kristalle aus einem Siliziumblock
heraus. Über die verschiedenen Fluggeschwindigkeiten dieser Teilchen im
Vakuum sortierte er die Silizium-Nanoteilchen mit den gewünschten Größen
heraus. Die Einkristalle mit fünf, sieben und zehn Nanometer Durchmesser
deponierte er auf eine hochreine Oberfläche.
Seto untersuchte die Struktur der Teilchen mit einem
Transmission-Elektronen-Mikroskop. Dabei zeigte sich, dass Silizium-Teilchen
unter vier Nanometer Durchmesser nicht kristallisierten, sondern sich in einer
ungeordneten amorphen Struktur auf der Oberfläche absetzten. Da aber die
Reinheit der etwas größeren Kristallite sehr hoch sei, hofft Seto auf eine mögliche
Anwendung dieses Herstellungsprozess. Neben dem Nutzen für winzige
Transistoren könnten diese Silizium-Teilchen auch als Kernstück von
Lichtquellen im Nanomaßstab dienen.
Analyse-Labor in Briefmarkengröße
Plasmachip misst chemische Spurenelemente in geringsten
Konzentrationen
Doktoranden der Universität Dortmund http://www.uni-dortmund.de
haben ein Verfahren entwickelt, das chemische Analysen – etwa von
Lebensmitteln – mit chipkartengroßen Plasma-Quellen ermöglicht. Als
"Plasma" bezeichnen die Forscher dabei eine heiße Gaswolke aus
Ionen und Elektronen. Sie kann chemische Elemente anregen, ein ganz
bestimmtes, jeweils unverwechselbares farbiges Licht auszustrahlen. Durch die
Entschlüsselung der Farbcodes können Chemiker erkennen, welche
Spurenelemente in den entsprechenden Proben enthalten sind.
Den Dortmunder Forschern gelang es, die Plasma-Quelle als briefmarkengroßen
Mikrochip herzustellen. Dieser bringt das Plasma und die zu analysierende
Probe in einem Kanal von 0,3 Millimetern Durchmesser zusammen. Mit Hilfe des
Plasmachips konnten die Wissenschaftler beispielsweise den Quecksilbergehalt
eines Lebensmittels in einer Konzentration messen, die einem Stück Würfelzucker
entspricht, das in einer Talsperre aufgelöst wurde (50 Gramm in einer Mrd.
Liter Wasser). Der Einsatz des Chips ist zudem nicht an ein Labor gebunden,
sondern kann überall erfolgen.
Bisher war als effektive Plasma-Quelle bereits die so genannte "Mikrowellen-Plasmafackel"
bekannt. Diese ist jedoch erheblich größer als der Plasmachip. Für dessen
Entwicklung erhielten die Wissenschaftler am vergangenen Freitag den
Karl-Heinz-Siepe-Preis. Die Auszeichnung ist mit 20.000 Mark dotiert.
CD-fressender Pilz entdeckt
Schädling kann Daten löschen
Spanische Wissenschaftler haben einen Pilz entdeckt, der sich von CDs
ernährt. Laut einem Bericht des Online-Wissenschaftsmagazins "Ciencia
Digital" http://www.cienciadigital.net/
ernährt sich der Pilz der Art Geotrichum von Kohlen- und Stickstoffen, die
sich in dem auf CDs befindlichen Kunststoff Polycarbonat befinden. Dadurch
werde der durchsichtige Kunststoff zersetzt. Die Gefahr in Mitteleuropa sei
jedoch gering, da ein Experiment gezeigt habe, dass der Pilz erst ab 30 Grad
Celsius und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90 Prozent CDs zu zersetzen
beginnt.
Die Experten des Centro de Investigaciones Biológicas, einer Einrichtung
der spanischen Forschungsgemeinschaft Consejo Superior de Investigaciones
Cientificas (CSIC), sehen darin eine erstaunliche Entdeckung, denn bislang
galt Polycarbonat als unverwüstlich. Gezielt eingesetzt, könnten die Pilze
so zum Kompostieren von nicht mehr benötigten CDs genutzt werden.
Zebralift hebt Fußgänger über Straße
Entwickler suchen Gemeinden für Bau von Pilotanlage
Das Schweizer Unternehmen Horlacher AG http://www.horlacher.ch
hat zum sicheren Überqueren von Straßen einen so genannten Zebralift
konstruiert. Den Fußgängerlift, der weniger teuer als Unterführungen sein
soll, gibt es bisher allerdings erst als Modell. Die Erfinder suchen nun eine
Gemeinde, die am Bau einer Pilotanlage interessiert ist, wie http://www.ch-forschung.ch
berichtet. Die Kosten belaufen sich nach Angaben von Thomas Elfer von der
Horlacher AG auf schätzungsweise 300.000 CHF (2,7 Mio. Schilling, 386.000
Mark).
Zu diesem Lift gehört ein Stahlträger, der in Form eines Bogens in etwa
vier Metern Höhe über die Straße schwingt. Daran fährt eine per Knopfdruck
bedienbare Kabine von einer Straßenseite zur anderen. Um zu verhindern, dass
sich wartende Passagiere an der Stelle aufhalten, wo die Kabine herunterkommt,
steht beiderseits des Lifts ein nach oben offener Glaszylinder, in den die
Kabine hineingleitet.
Das Bundesamt für Energie (BfE) hat die Entwicklung des Zebralifts als
Pilot- und Demonstrationsprojekt anerkannt und finanziell unterstützt.
"Unter dem Strich lässt sich mit dem Lift Energie sparen", so
Martin Pulfer vom BfE. Die Bewegung der Kabine brauche wenig Strom und
Autofahrer sparen laut Pulfer Treibstoff, da sie dank des Lifts einmal weniger
anhalten und wieder anfahren müssen. Für Innenstädte würde dieses Mobilitätskonzept
eine Reduktion der Lärm- und Schadstoffbelastung bedeuten.
