Top-Down-Synthese von Nanomaterialien

Q-Switching ist eine Technik zur Erzeugung hochintensiver, kurzer Laserpulse. Dabei wird die Laserwirkung vorübergehend unterbrochen, sodass das Verstärkungsmedium durch Besetzungsinversion eine große Energiemenge speichern kann. Anschließend wird der Gütefaktor (Q-Faktor) des Lasers schlagartig auf einen hohen Wert umgeschaltet, wodurch die gespeicherte Energie in einem einzigen, hochenergetischen Nanosekundenpuls freigesetzt wird.

Die CIE-D-Normlichtarten sind eine Reihe standardisierter spektraler Leistungsverteilungen (SPDs), die verschiedene Phasen des natürlichen Tageslichts darstellen. Die gebräuchlichste Norm ist D65 mit einer Farbtemperatur von etwa 6504 K, die dem durchschnittlichen Mittagslicht entspricht. D50 (5003 K) ist eine weitere wichtige Norm, die häufig in der Grafik verwendet wird. Diese Normen ermöglichen eine konsistente Farbwiedergabe.

Mode-Locking ist eine Technik zur Erzeugung extrem kurzer Laserpulse in der Größenordnung von Pikosekunden ([latex]10^{-12}[/latex] s) bis Femtosekunden ([latex]10^{-15}[/latex] s). Er funktioniert, indem er die vielen longitudinalen Moden des Laserresonators zu Schwingungen mit einer festen Phasenbeziehung zwingt. Dadurch kommt es zu einer konstruktiven Interferenz zwischen den Moden, wodurch ein einzelner, intensiver, ultrakurzer Puls entsteht, der im Hohlraum zirkuliert.

Bei der Schwungrad-Energiespeicherung (FES) wird ein Rotor (Schwungrad) auf eine sehr hohe Geschwindigkeit beschleunigt und die Energie im System als kinetische Rotationsenergie gespeichert. Die gespeicherte Energie ist proportional zum Quadrat der Rotationsgeschwindigkeit. Wenn Energie entnommen wird, verlangsamt sich die Drehung des Schwungrads. Die Formel für die gespeicherte Energie lautet [latex]E = \frac{1}{2} I \omega^2[/latex], wobei I das Trägheitsmoment und ω die Winkelgeschwindigkeit ist.

Die Molekularelektronik erforscht die Nutzung einzelner Moleküle oder nanoskaliger Molekülansammlungen als grundlegende elektronische Komponenten. Ziel dieses Ansatzes ist der Bau von Schaltkreisen an der äußersten Grenze der Miniaturisierung, weit über die traditionelle Siliziumtechnologie hinaus. Zu den Schlüsselkomponenten gehören molekulare Drähte, Schalter und Gleichrichter, deren Funktion quantenmechanische Eigenschaften wie das Tunneln von Elektronen durch Molekülorbitale nutzt.

Die Ausfallphysik (Physics of Failure, PoF) ist ein Ansatz im Zuverlässigkeitsingenieurwesen, der Erkenntnisse aus der Materialwissenschaft und Physik nutzt, um die Ursachen von Ausfällen zu verstehen und zu modellieren. Anstatt sich ausschließlich auf statistische Daten aus vergangenen Ausfällen zu stützen, konzentriert sie sich auf die Vorhersage von Ausfällen durch die Analyse physikalischer Prozesse (z. B. Ermüdung, Korrosion, Kriechen), die zu Degradation und Ausfall führen.

Ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) ist ein Synchronmotor, der anstelle mechanischer Bürsten eine elektronische Steuerung und einen Kommutator zum Schalten des Stroms in den Wicklungen verwendet. Er verfügt typischerweise über einen Permanentmagnetrotor und einen gewickelten Stator. Die Steuerung verwendet Sensoren (z. B. Hall-Effekt-Sensoren) oder sensorlose Algorithmen, um die Rotorposition zu bestimmen und die Wicklungen sequenziell zu aktivieren, wodurch ein rotierendes Magnetfeld entsteht.

CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) ist die vorherrschende Technologie für die Herstellung integrierter Schaltkreise. Dabei werden komplementäre Paare von p-Typ- und n-Typ-MOSFETs zum Aufbau logischer Gatter verwendet. Der Hauptvorteil liegt in der sehr geringen statischen Leistungsaufnahme, da ein Transistor des Paares im stationären Zustand immer ausgeschaltet ist, was außer bei Schaltübergängen zu einem minimalen Stromfluss führt.

Die Entdeckung, dass mit Europium dotiertes Yttriumvanadat ([latex]YVO_4:Eu^{3+}[/latex]) als brillanter roter Leuchtstoff dienen kann, war ein entscheidender Durchbruch für das Farbfernsehen. Zuvor waren rote Leuchtstoffe schwach, was zu stumpfen Farben führte. Die intensive, schmalbandige rote Emission des [latex]Eu^{3+}[/latex]-Ions ermöglichte helle, leuchtende Farbdisplays, die die Qualität des Farbfernsehens drastisch verbesserten und den Standard für die Displaytechnologie setzten.

UNISURF wurde in den 1960er Jahren vom französischen Ingenieur Pierre Bézier für Renault entwickelt und war eines der ersten echten 3D-CAD/CAM-Systeme. Seine wichtigste Innovation war die Verwendung der heute als Bézier-Kurven und -Flächen bekannten Systeme. Dabei handelt es sich um parametrische Kurven, die durch eine Reihe von Kontrollpunkten definiert werden und die intuitive und mathematische Erstellung komplexer Freiformformen für Karosserien ermöglichen.

Supraleitende magnetische Energiespeicher (SMES) speichern Energie in dem Magnetfeld, das durch den Gleichstromfluss in einer supraleitenden Spule entsteht. Die Energie kann unbegrenzt gespeichert werden, solange die Spule auf supraleitenden Temperaturen gehalten wird, da es praktisch keine Energieverluste aufgrund des elektrischen Widerstands gibt. Die gespeicherte Energie ist gegeben durch [latex]E = \frac{1}{2} L I^2[/latex].

Der Ganz-Griesser-Weißgrad-Index ist eine lineare Formel, die vor allem in der Textilindustrie weit verbreitet ist. Er wird von den CIE-Tristimuluswerten abgeleitet und ist definiert als [latex]W_{GG} = Y - Px - Qy + C[/latex], wobei P, Q und C Konstanten sind, die für die Lichtart und den Beobachter spezifisch sind. Für die Bedingung D65/10° lautet die Formel [latex]W_{GG} = Y - 1868.322x - 3695.690y + 1809.441[/latex].

Lithium-Ionen-Batterien funktionieren über einen Interkalationsmechanismus, eine reversible Einlagerung von Ionen in ein geschichtetes Wirtsmaterial. Während der Entladung de-interkalieren Lithium-Ionen ([latex]Li^+[/latex]) von einer negativen Elektrode (Anode), in der Regel Graphit, und wandern durch einen nicht-wässrigen Elektrolyten, um sich in eine positive Elektrode (Kathode), in der Regel ein Metalloxid, einzulagern. Die Elektronen wandern durch den externen Stromkreis und erzeugen Strom.