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Ein Laser aus Pfauenfedern | heise online


Dass Pfauenfedern im Licht aufregend schimmern, ist vielen bekannt. Doch dass die Federn nach einer gezielten Anregung Laserlicht ausstrahlen, ist eine Neuheit. Ein Team um Forscher der Florida Polytechnic University demonstrierte, dass winzige, reflektierende Strukturen im Auge von Pfauenfedern Licht zu einem Laserstrahl bündeln können. Die Ergebnisse erschienen im Fachmagazin Scientific Reports.

Grundbaustein für einen Laser ist ein sogenanntes optisch aktives Medium, also ein Material, dessen Atome oder Moleküle durch Licht in einen energetisch höheren Zustand angeregt werden können. Bei sogenannten Farbstofflasern sind das meist fluoreszierende Farbstoffe.

Das aktive Medium wird mithilfe einer geeigneten Lichtquelle angeregt: Die Elektronen wechseln dabei gezielt von einem energiearmen in einen energiereicheren Zustand. Ziel ist die sogenannte Besetzungsinversion – ein Zustand, in dem sich mehr Elektronen auf dem höheren Energieniveau befinden als auf dem niedrigeren.

Kehren die Teilchen in ihren energetisch günstigeren Zustand zurück, geben sie die überschüssige Energie in Form von Photonen ab. Diese regen weitere Teilchen dazu an, ebenfalls Photonen auszusenden. Ein Resonator verstärkt diesen Prozess und bündelt die entstehende Lichtlawine zu einem fokussierten Laserstrahl.

In einem herkömmlichen Laser besteht der Resonator aus gezielt angeordneten Spiegeln. In der Natur können jedoch auch mikroskopische Strukturen einen ähnlichen Effekt hervorrufen. Das ist der Fall in Pfauenfedern. Schillernde Farbtöne werden hier nicht mithilfe von Pigmenten erzeugt, sondern entstehen aufgrund geordneter Mikrostrukturen im Innern der Feder, die das Licht auf bestimmte Weise reflektieren. So entstehen leuchtende Blau- und Grüntöne.


Pfa

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Nur männliche Pfauen tragen ein schillerndes Federkleid. Die Federn bekommen ihre Farbe durch Interferenz des Lichts in mikroskopisch kleinen Kammern.

(Bild: Pixabay / Desertrose7)

Das Forschungsteam färbte die Federn mehrfach mit dem Farbstoff Rhodamin 6G ein – einem bekannten Lasermedium für Farbstofflaser – und regte sie anschließend mit einem Festkörperlaser an.

Die Forscher konnten beobachten, dass verschiedenfarbige Regionen der Feder Laserstrahlung in zwei Wellenlängen emittieren und so einen gelb-grünlichen Laserstrahl erzeugen. Dieser war zwar nicht mit bloßem Auge erkennbar, konnte aber mit Messgeräten detektiert werden.

Obwohl die verschiedenen Stellen der Feder in unterschiedlichen Farben schillerten und sich daher vermutlich in ihrer Mikrostruktur unterschieden, strahlten sie Laserlicht der gleichen Wellenlänge aus. „Die Ergebnisse deuten auf eine kritische Struktur im Inneren der Federn hin, die über verschiedene Farbregionen des Augenflecks fortbesteht“, schreiben die Autoren in der Studie. Das seien vermutlich nicht dieselben Strukturen, die für die schillernden Farben im Pfauenauge verantwortlich sind.

Wie die Makrostrukturen genau aussehen, die als Laserresonator agieren, konnte das Team nicht identifizieren. Somit fehlt bislang eine schlüssige Erklärung für den beobachteten Effekt. Nathan Dawson, Mitautor der Studie, schlug gegenüber Science vor, dass Proteinkörnchen oder ähnliche kleine Strukturen im Inneren der Federn als Laserhohlraum fungieren könnten.

Matjaž Humar, Biophotonik-Forscher an der Universität Ljubljana, sagte ebenfalls in Science, das Experiment sei „ein faszinierendes und elegantes Beispiel dafür, wie komplexe biologische Strukturen die Erzeugung von kohärentem Licht unterstützen können.“

Dawson und sein Kollege glauben, dass ihre Arbeit eines Tages zur Entwicklung von biokompatiblen Lasern führen könnte, die sicher in den menschlichen Körper für Sensor-, Bildgebungs- und Therapiezwecke eingebaut werden könnten.


(spa)



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Nvidia: GeForce GTX 1000 und 900 gehören ab Oktober zum alten Eisen


Nvidia reduziert den Treiber-Support für die beiden Grafikkartengenerationen Maxwell (GTX 900 und teilweise GTX 700) und Pascal (GTX 1000) auf ein Minimum. Im Oktober erscheint der letzte sogenannte Game-Ready-Treiber mit Optimierungen für neue Spiele.

Für drei weitere Jahre, also bis zum Oktober 2028, folgen quartalsweise kleine Treiber-Updates, die etwaige Sicherheitslücken schließen. Spieloptimierungen oder andere Neuerungen sollen diese Versionen hingegen nicht mehr enthalten.

Nvidia macht auf das Alter seiner Maxwell-Grafikkarten aufmerksam, die jetzt deutlich länger neue Treiber erhalten hätten, als es in der Branche üblich ist. Der Hersteller läutete die Serie ursprünglich im Februar 2014 mit der GeForce GTX 750 (Ti) als Testballons ein. Die neuen Topmodelle in Form der GeForce GTX 980 und GeForce GTX 970 folgten ein halbes Jahr später. Insbesondere letztere Grafikkarte erforderte viel Treiberliebe aufgrund ihres untypisch kastrierten Speicher-Interfaces.

Die Pascal-Generation startete im Mai 2016 mit der GeForce GTX 1080. Das entspricht immerhin neun Jahren Support.

AMD unterstützt abseits von seltenen Sicherheits-Updates nur noch Modelle mit Navi-Architektur ab der Radeon-Reihe RX 5000. Den Support für Vega- und Polaris-basierte Modelle stellte AMD 2023 ein – nach sechs Jahren.

Nvidia gibt derweil auch einen Ausblick auf den endenden Windows-10-Support: Nur noch bis Oktober 2026 kommen Game-Ready-Treiber für alle GeForce-RTX-Grafikkarten ab der 2000er-Serie. Dort endet das sogenannte ESU-Programm (Extended Security Updates) für Privatnutzer. Allerspätestens zu dem Zeitpunkt sind Privatnutzer zu einem Wechsel auf ein neueres Betriebssystem angehalten.


(mma)



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Dobrindt-Gesetzentwurf: Bundespolizei soll Handys und Rechner hacken dürfen


Bundesinnenminister Alexander Dobrindt (CSU) macht einen neuen Anlauf, um der Bundespolizei den Einsatz von Staatstrojanern zu erlauben und damit auch Unverdächtige präventiv überwachen zu können. Das geht aus dem Referentenentwurf des Innenressorts zur Modernisierung und kompletten Neufassung des Bundespolizeigesetzes hervor. Die Bundespolizei soll demnach digitale Kommunikation belauschen dürfen, etwa über verschlüsselte Messenger wie WhatsApp, Signal oder Threema sowie Internet-Telefonate und Video-Calls. Der vom Bundesverfassungsgericht verlangte Schutz des Kernbereichs der privaten Lebensgestaltung sei dabei aber zu wahren.

Vorgesehen ist dafür laut dem Entwurf, den Netzpolitik.org veröffentlicht hat, eine Lizenz zur „Quellen-TKÜ“ (Telekommunikationsüberwachung). Bundespolizisten sollen also Endgeräte wie Smartphones oder Computer heimlich hacken, einen Bundestrojaner aufspielen und so laufende Gespräche vor einer Ver- oder nach einer Entschlüsselung mitschneiden dürfen. Eine Kompetenz für noch weitergehende heimliche Online-Durchsuchungen von IT-Systemen ist nicht geplant. Dafür sollen die Strafverfolger auch auf einschlägigen Geräten „gespeicherte Inhalte und Umstände der Kommunikation“ überwachen und aufzeichnen dürfen, wenn sie ab dem Zeitpunkt der nötigen Richteranordnung „auch während des laufenden Übertragungsvorgangs im öffentlichen Telekommunikationsnetz in verschlüsselter Form hätten überwacht und aufgezeichnet werden können“.

Das grenzt an die besonders umstrittene und vom Bundesverfassungsgericht noch geprüfte „Quellen-TKÜ plus“, mit der die Geheimdienste von Bund und Ländern schon zusätzlich auf gespeicherte Chats und Mails zugreifen dürfen. „Bereits vor der Anordnung abgelegte Kommunikationsinhalte“ oder ganz andere Dateien sollen laut der Begründung zu dem entscheidenden Paragrafen 40 für die Bundespolizei aber nicht erreichbar sein. Schwarz-Rot hat im Koalitionsvertrag vereinbart: „Im Rahmen ihrer begrenzten Zuständigkeit ermöglichen wir der Bundespolizei zur Bekämpfung schwerer Straftaten die Quellen-TKÜ ohne Zugriff auf retrograd gespeicherte Daten.“

Zulässig wird eine solch weitgehende präventive Überwachung der Initiative zufolge zur Abwehr dringender und schwerwiegender Gefahren sowie bei begründeten Tatsachen und der konkreten Wahrscheinlichkeit, dass eine Person lebensgefährdende Schleusungen vornimmt oder eine Straftat plant, die gegen die Sicherheit der Anlagen oder des Betriebes des Luft-, See- oder Bahnverkehrs gerichtet ist. Erfasst werden dürften auch Kommunikationspartner und Kontaktpersonen. „Täter kommunizieren verschlüsselt und nutzen Cloud- und Onlinedienste“, begründet das Innenministerium den Vorstoß. Die präventive Telekommunikationsüberwachung solle hier „eine Erkenntnislücke der Bundespolizei schließen“.

„Auch der Einsatz von Drohnen als Sensorträger ist aufgrund der gewandelten technischen Möglichkeiten unabdingbar“, heißt es in dem Papier. Paragraf 38 soll regeln: Die Bundespolizei kann bei öffentlichen Veranstaltungen oder Ansammlungen, beim Einsatz selbsttätiger Bildaufnahme- und Aufzeichnungsgeräte und zur Observation mit „besonderen Mitteln zur Datenerhebung“ solche unbemannten Fluggeräte als Plattform verwenden. Teils sei dabei „die Offenheit der Maßnahme“ zu wahren.

Weitere enthaltene Befugnisse sind etwa das Erheben von Fluggastdaten durch Luftfahrtunternehmen nun auch ohne Anordnung, die Bestandsdatenauskunft, eine anlassbezogene automatische Kennzeichenerfassung, der Einsatz technischer Mittel gegen unbemannte Fahrzeugsysteme sowie die Identifizierung und Lokalisierung von Mobilfunkkarten und -endgeräten vor allem durch den Versand sogenannter „stiller SMS“. Ermittlungsdateien sollen ohne Anordnung errichtet werden können. Erstmals sind erweitere Kontroll- und Anordnungsrechte der Bundesdatenschutzbeauftragten geplant, die EU-rechtlich aber längst Pflicht sind. Die große Koalition hatte sich 2020 schon einmal auf eine vergleichbare Novelle geeinigt, die im Bundesrat aber durchfiel. Die Ampel wollte der Bundespolizei keine Lizenz zur Quellen-TKÜ geben.


(nen)



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1&1 muss Pornhub und YouPorn sperren, sagt auch das Oberverwaltungsgericht


Die Rechtsprechung rund um die umstrittenen Websperren gegen Erotikportale festigt sich. Nun hat auch das Oberverwaltungsgericht (OVG) Rheinland-Pfalz in einem Eilrechtsschutzverfahren entschieden, dass der Zugriff auf die zwei deutschsprachigen Portale von Pornhub und YouPorn über den Provider 1&1 vorerst weiterhin gesperrt bleibt (Az.: 2 B 10575/25.OVG und 2 B 10576/25.OVG). Die Koblenzer Richter wiesen damit Eilanträge des auf Zypern sitzenden Plattformbetreibers Aylo, die DNS-Blockaden vorläufig außer Kraft zu setzen, zurück. Sie begründeten das hauptsächlich damit, dass der Antragstellerin das Rechtsschutzbedürfnis fehle.

Die Sperre ordnete die Medienanstalt Rheinland-Pfalz 2024 gegenüber dem in Montabaur ansässigen Zugangsanbieter auf Basis des Jugendmedienschutz-Staatsvertrags an. Hintergrund ist eine bereits im Juni 2020 von der Landesanstalt für Medien Nordrhein-Westfalen (LfM) erlassene und vollziehbare Unterlassungsverfügung gegen Aylo, um den Jugendschutz insbesondere mit schärferen Alterskontrollen sicherzustellen. Das OVG sah im Urteil den Portalbetreiber bereits durch frühere gerichtliche Entscheidungen und Zwangsgelder verpflichtet, diese Grundverfügung umzusetzen. Es wertete die Haltung der Firma, sich über bestehende gerichtliche Entscheidungen hinwegzusetzen, als nicht mit dem Verwaltungsprozessrecht vereinbar.

Die Berufungsinstanz kam auch zu dem Schluss, dass die Aufhebung der Sperrverfügung die Lage von Aylo nicht verbessern würde. Da das Unternehmen jegliche vorgeschlagene Änderungen an seinen Telemedienangeboten ablehne, gebe es keine praktische Möglichkeit, die Sperrverfügung zu umgehen. Die Antragstellerin könnte ihr Ziel, die Blockadeanordnung aufzuheben, auf einem viel einfacheren Weg erreichen: indem sie sich an die Grundverfügung halte. Die Medienanstalt habe mehrfach klargestellt, betonen die Koblenzer Richter, dass die Sperre dann obsolet werde.

Die OVG-Beschlüsse decken sich mit einschlägigen Entscheidungen von Verwaltungsgerichten auch in anderen Bundesländern. Zuletzt hatte das Verwaltungsgericht München im Juni vergleichbare Anträge Aylos abgelehnt. Dabei ging es um die Sperrauflage für Telefónica. Die von der Antragstellerin in der Hauptsache erhobene Klage ist noch beim Oberverwaltungsgericht Nordrhein-Westfalen anhängig. Die betroffenen Provider, zu denen auch die Deutsche Telekom und Vodafone gehören, wehren sich ihrerseits gegen die Anordnungen.


(nen)



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