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TV-SENDUNGEN

30.08.2007
Folge 2

Drucken - einmal ganz anders

Das, was wir Ihnen mit diesem Beitrag zeigen, ist ein ganz tolles Zukunftsthema. Der 3D Druck steht erst ganz am Anfang - er wird einmal unsere Gewohnheiten  komplett umkrempeln.
Ich erzähle gerne eine Vision, die vielleicht erst in 10 Jahren Realität sein wird. Man lädt Leute für ein schönes Abendessen ein und will etwas ganz Besonderes bieten. Die Schafte der Bestecke sollen die Konterfeis der Gäste in 3D tragen. Wollte man dies in irgendeiner Metallwarenfabrik ausarbeiten, dann wären Wochen der Planung nötig. Doch 10 Jahre später wird man mit Software ein Bedsteck dreidimensional entwickeln Die Gäste hat man als Bild zur Verfügung. Daraus lässt sich eine 3D Datei im CAD Format entwickeln. Ist die Vorlage perfekt, so geht man zu seinem 3D Drucker. Man wählt als Zielmaterial "Metall" aus und füllt den Druckervorratstank mit feinen Metallspänen. Die CAD Datei ist eingelesen und schon kann es losgehen. Ein Laser ist der Hauptdarsteller der Aktion. Er wird je nach Vorgabe der CAD Datei ausgelenkt und sintert das Metallpulver an den Stellen, die vom Laser berührt werden, zu einem festen Metall. Das Ganze wird schichtenweise wiederholt und nach einigen tausend Schichten ist das Besteck fertig.

Wohlgemerkt, diese Geschichte ist noch nicht so ganz tauglich; ein par Jahre werden noch ins Land ziehen müssen. Doch es wird dann realistisch sein.
Schon heute kann man den 3D Druck im Modellbau vorzüglich einsetzen. Das ist bei VW, Audi, BMW, Mercedes und Konsorten schon längst Alltag. Die Modelle, die früher alle in Gips oder Holz gebaut wurden und höllisch tgeuer waren, werden heute durch 3D Drucker ersetzt.
In der Sendung zeigen wir zwei Filme zu dem Einsatz solcher Drucker. Zum einen ist es ein Gipspulverdrucker. Zum anderen wird Metallpulver für dioe 3D Gestaltung genutzt.


Joachim W. Hamann, RT Reprotechnik.de

Im Studio ist ein Mitarbeiter der RT Reprotechnik aus Leipzig. Joachim W. Hamann ist dort der Assistent der Geschäftsleitung. Seine Firma bietet bereits den 3D Druck als Dienstleistung an. Wer mit einer 3D fähigen Vorlage kommt, der kann sich das Modell dazu ausdrucken lassen. Das verwendete Gipspulver kann später verhärtet werden und kann robust als Modell benutzt werden. Nach Aussagen des Gastes wird die Nutzung langsam von neuen Berufsgruppen entdeckt. Nicht nur Modellbauer, auch Architekten und Werbeagenturen lassen sich ihre Anschauungsmodelle drucken.

http://www.reprotechnik.de


Dünnfilmtechnik könnte mal die Siliziumwelt revolutionieren

Das Hahn Meitner Institut in Berlin ist bei der Erforschung neuer Werkstoffe und Technologien immer in der Spitze der Forschung. Ein Schwerpunkt ist derzeit die Erforschung und Optimierung von Solarzellen, die in einer Dünnschichttechnologie hergestellt werden.

Hierfür werden industrierelevante Herstellungsprozesse entwickelt und erprobt.



Heterokontakt-Solarzelle



Wichtige Kriterien sind Prozess-ausbeute und Prozesszuverlässigkeit aber auch die Zuverlässigkeit der Produkte. Daher werden in der Abteilung geeignete Methoden der in-situ Prozesskontrolle und Dotierung sowie Qualitätssicherung und Diagnostik erforscht. Gegenwärtig stehen Heterokontakt- Solarzellen auf der Basis von CuInS2 im Mittelpunkt der Forschung. Deren prinzipiellen Aufbau zeigt die nebenstehende Abbildung. Die CuInS2 Solarzelle wird durch das Aufbringen von metallischen (Molybdän) und halbleitenden (CuInS2, Puffer, ZnO) Schichten auf einem Substrat (Glas) gebildet. Die Lichtabsorption erfolgt in der CuInS2 Schicht.

Einzelne Solarzellen lassen sich auf einem Substrat zu einem Modul zusammengeschalten. Das Bauelement erreicht dann höhere Betriebsspannungen. In der Abteilung werden Mustermodule bis zu einer Grösse von 5x5 cm2 durch monolithische Integration von bis zu 7 Zellen hergestellt.


Serienverschaltung von Dünnschichtsolarzellen


Das Schema der Serienverschaltung von Dünnschichtsolarzellen auf einem Substrat zeigt die obenstehende Abbildung. Die Strukturierungsschritte erfolgen durch Schneiden mittels Laser (P1) und mechanischem Schneiden (P2+P3). Durch diese Strukturierung ist der Frontkontakt (ZnO) der 1. Zelle mit dem Rückkontakt (Mo) der 2. Zelle verbunden. Die 1. und 2. Zelle sind in Serie geschaltet und ihre Fotospannungen addieren sich. Auf die Darstellung der Pufferschicht wurde hier verzichtet.

In der Sendung sprechen wir mir mit Dr. Roland Scheer.


Dr. Roland Scheer

Hahn-Meitner-Institut Berlin
Glienicker Str. 100
D-14109 Berlin

weitere Informationen:
http://www.hmi.de/events/industrietag/images/Infotag_PV_HMI_Poster_Multi-Junction.pdf


Mit Kunststoff Strom produzieren?

Photoeffekte und Photoleitung in organischen Materialien sind schon lange bekannt und werden in der Photographie und Xerographie technisch genutzt. Erste Untersuchungen des photovoltaischen Effekts in organischen Photoleitern in den sechziger Jahren waren aufgrund der schnellen Erfolge „klassischer“ anorganischer Solarzellen entmutigend, so dass intensive Anstrengungen zur Entwicklung organischer Solarzellen ausblieben.
In den letzten 20 Jahren wurden immer wieder kleine, meist universitäre Einzelprojekte zum Thema organische Solarzellen durchgeführt, die aber nicht zu zusammenhängenden Entwicklungsbemühungen
geführt haben.
An der Polymersolarzelle wird erst seit ca. 10 Jahren intensiver geforscht. Ihre Entwicklung ist eng an die Entdeckung halbleitender Polymere  (konjugierte Polymere) und deren Anwendung in Polymerleuchtdioden gekoppelt.
Die Menge der realisierten und denkbaren organischen Halbleiter für Solarzellen ist sehr groß, da jede Änderung des Molekülbaus eines bekannten
organischen Moleküls zu einem „neuen“ Material führt. Bei den bekannten Materialien handelt es sich im Wesentlichen um Farbstoffe oder um halbleitende, konjugierte Polymere.

Obwohl anorganische Halbleiter (Silicium, amorphes Silicium, Galliumarsenid, Sulfide) im Fokus der Forschung und Entwicklung der Photovoltaik stehen, bieten sowohl die Photosensitivität als auch die photovoltaischen Effekte von konjugierten Polymeren und organischen Molekülen
Alternativen an. Die Notwendigkeit kostengünstige erneuerbare Energiequellen zu entwickeln, fördert die Forschung und Entwicklung von neuen Lösungsansätzen für die Produktion von effizienten photovoltaischen Zellen.
Die potenziellen Vorteile von organischen bzw. Polymersolarzellen gegenüber herkömmlichen Siliciumsolarzellen liegen klar auf der Hand:
• geringe Herstellungskosten aufgrund billiger Produktionstechnologien und   geringem Materialaufwand
• Herstellung flexibler und leichter Solarzellen
• hohe Umweltverträglichkeit (Kunststoffe auf Kohlenstoffbasis)
• farbige Solarzellen für Architektur und Design

Dr. Moritz Riede ist von der Technischen Universität Dresden. Er arbeitet im Institut für Angewandte Photophysik.



http://www.unternehmen-region.de/de/1851.php


Eine Kamera, die alles entdeckt

Fast hätte ich es vergessen, dass in der neuen TV Sendung ja auch ein Beitrag über den Einsatz einer Remote zu bedienenden Kamera ist. Sinnigerweise heißt der Beitrag BPA. BPA bedeudet: Back packt aus. Es soll eine lose Folge in den nächsten Folgen werden.

Diesmal wurde eine Kamera vorgestellt, die überall dort installiert werden kann, wo man Internet - und möglichst Flatrate - hat. Die WLAN Kamera kann nach der Installation völlig drahtlos bedient werden, wenn man sie dort anschließen kann, wo ein Netzanschluß vorhanden ist.
Man kann die Kamera fernbedienen, man kann Fotos schießen und sich diese per Email nach Hause schicken lassen.

Für jeden, der ein Ferienhaus mit den vorgegebenen Parametern hat, ist dies sicherlich ein Feature, das jeder Hausbesitzer haben möchte. Die Kamera nach Wunsch in eine bestimmte Stellung fahren, das Livebild empfangen ......

Vor wenigen Jahren war so etwas überhaupt nicht möglich gewesen und mit ISDN waren diese Versuche ganz einfach Krampf.

Jetzt noch den Herstellerverweis:
die Kamera haben wir bei pearl.de geliehen. Sie kostet derzeit 199 €.



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