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Künstliche Intelligenz

Kieler Forscher entwickeln 3D-Druckverfahren für Glas


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Ein Team aus Kiel hat ein neues 3D-Druck-Verfahren für Glas entwickelt. Nach Angaben der Forscher vereinfacht es die Verarbeitung von Glas deutlich, da ein aufgebautes Werkstück nicht mehr gehärtet werden muss.

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Laser-assistiertes Schmelzdrucken (Laser-Assisted Melt Printing, LAMP) nennen die Materialforscher von der Kieler Christian-Albrechts-Universität das Verfahren. Dabei kommt eine spezielle Partikeltinte auf Silica-Basis zum Einsatz. Ein hochenergetischer Laser verschmilzt die Partikel zu einem gläsernen Werkstück.

Einige Parameter können während des Drucks angepasst werden: „LAMP erlaubt es, die physikalischen Eigenschaften wie Dichte, Glätte, Farbe und Transparenz bereits während des Drucks zu steuern“, sagt Projektleiter Leonard Siebert.

Die Tinte enthält etwa zehn Prozent Silikatpartikel mit einem Durchmesser von 40 Nanometern sowie 43 Prozent Borsilikatpartikel mit einem Durchmesser von 40 Mikrometern. Die Partikel werden in eine Lösung aus Wasser, dem Bindemittel Polyethylenglykol und einem geringen Teil Essigsäure gerührt. So entsteht eine zähflüssige Flüssigkeit, die dann mit dem 3D-Drucker verarbeitet werden kann.

Die Tinte wird schichtweise auf eine Druckplatte ausgebracht. Ein Laser verschmilzt die Tinte mit der Schicht darunter. So entstünden „glatte, dichte Strukturen ohne Lufteinschlüsse“, teilte die Forscher mit. Messungen mit dem Elektronenmikroskop und dem Spektroskop hätten gezeigt, dass das Material vollständig verdichtet war. Über Laserleistung und Schreibgeschwindigkeit lassen sich dabei Farbe und Transparenz des Glases modifizieren.

Zudem können die Forscher die optischen Eigenschaften ändern, indem sie der Tinte Gold- und Silberionen zusetzen, die beim Drucken zu Metallnanopartikeln werden. „Diese Nanopartikel wirken wie winzige Filter: Sie lassen nur bestimmte Wellenlängen durch und blockieren andere“, sagte Teammitglied Kolja Krohne.

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Dabei bestimmt die Größe der Partikel, welche Lichtfarben absorbiert oder gestreut werden: Kleine Partikel verschieben die Farbe ins Blaue, größere ins Rote. So können beispielsweise Filter gedruckt werden, die nur Licht mit einer bestimmten Farbe durchlassen.

Es ist nicht das erst 3D-Druckverfahren mit Glas. Bei den bisherigen Verfahren muss das Werkstück normalerweise nach dem Druck jedoch noch in einem Brennofen gehärtet werden, was mehrere Stunden dauert und einen hohen Energieaufwand erfordert.

Für die Studie, die in der Fachzeitschrift Materials & Design erschienen ist, hat das Team um Siebert mit Glas gedruckt. Allerdings ließen sich auf diese Weise auch andere Materialien verarbeiten, sagen sie. Dabei denken sie vor allem an Keramik.

„Bei herkömmlichen Verfahren müssen Keramiken meist in Öfen bei weit über 1000 Grad Celsius gebrannt werden. Das verbraucht viel Energie, dauert lange, setzt die Bauteile starken Spannungen aus und erschwert die Herstellung filigraner oder patientenspezifischer Implantate“, sagt Siebert. Das sei mit LAMP nicht der Fall. Mit diesem Verfahren könnten sich in Zukunft beispielsweise Zahn- oder Knochenimplantate herstellen lassen.


(wpl)



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Künstliche Intelligenz

80 Prozent der Firmen nutzen KI: Microsoft warnt vor gefährlicher Schatten-KI


Microsoft warnt eindringlich vor dem unkontrollierten Einsatz von autonomen Softwarehelfern mit Künstlicher Intelligenz (KI). In seinem aktuellen „Cyber Pulse Report“, der im Vorfeld der Münchner Sicherheitskonferenz veröffentlicht wurde, stellen Forscher des Softwarekonzerns fest, dass KI-Helfer beim Programmieren bereits in über 80 Prozent der größten Unternehmen (Fortune 500) im Einsatz sind. Die wenigsten Firmen hätten jedoch klare Regeln für die Verwendung der KI. Die rasante Verbreitung birgt unkalkulierbare Risiken. Eine mangelnde Übersicht der Verantwortlichen und eine Schatten-KI in Unternehmen öffneten Tür und Tor für neue Angriffsmethoden.

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Unter Schatten-KI versteht man die Nutzung von Anwendungen Künstlicher Intelligenz durch Mitarbeiter, ohne dass die IT- oder Sicherheitsabteilung des Unternehmens davon weiß oder dies offiziell genehmigt hat. Mitarbeiter verwenden eigenmächtig KI-Tools oder Agenten aus dem Internet, also autonom handelnde Computerprogramme, um ihre Aufgaben schneller zu erledigen, ohne dass jemand in der Firmenhierarchie davon in Kenntnis gesetzt wurde.

Der Microsoft-Bericht warnt eindringlich vor einer wachsenden Diskrepanz zwischen Innovation und Sicherheit. Während die KI-Nutzung explosionsartig wächst, verfügt nicht einmal die Hälfte der Unternehmen (47 Prozent) über spezifische Sicherheitskontrollen für generative KI. Und 29 Prozent der Angestellten nutzen bereits nicht genehmigte KI-Agenten für ihre Arbeit. Dies schaffe blinde Flecken in der Unternehmenssicherheit.

Nach Einschätzung der Microsoft-Experten erhöht sich das Risiko, wenn sich die Unternehmen bei der Einführung der KI-Anwendungen nicht genügend Zeit nehmen. „Die schnelle Bereitstellung von KI-Agenten kann Sicherheits- und Compliance-Kontrollen aushebeln und das Risiko von Schatten-KI erhöhen.“ Böswillige Akteure könnten die Berechtigungen von Agenten ausnutzen und sie zu unbeabsichtigten Doppelagenten machen: „Wie menschliche Mitarbeiter kann auch ein Agent mit zu viel Zugriff – oder falschen Anweisungen – zu einer Schwachstelle werden.“

Die Autoren der Studie betonen, dass es sich nicht um theoretische Risiken handele. Kürzlich hat das Defender-Team von Microsoft eine betrügerische Kampagne entdeckt, bei der mehrere Akteure eine als „Memory Poisoning“ bekannte KI-Angriffstechnik nutzten, um den Speicher von KI-Assistenten – und damit die Ergebnisse – dauerhaft zu manipulieren.

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In dem Report werden mehrere Gegenmaßnahmen empfohlen, um das Risiko beim Einsatz von KI-Anwendungen möglichst gering zu halten. Die Softwarehelfer mit künstlicher Intelligenz sollten nur Zugriff auf die Daten haben, die sie zwingend für die Lösung ihrer Aufgabe benötigen. Außerdem sollten Unternehmen ein zentrales Register einrichten, um zu sehen, welche KI-Agenten im Unternehmen existieren, wem sie gehören und auf welche Daten sie zugreifen. Nicht genehmigte Agenten müssten identifiziert und isoliert werden.

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(fds)



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Künstliche Intelligenz

Überraschende Studie: Leben im All vielleicht deutlicher seltener als angenommen


Erst im Oktober 1995 hat die Nasa mit 51 Pegasi b den allerersten Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt, der um einen sonnenähnlichen Stern kreist. Mittlerweile sind über 6.000 Exoplaneten bekannt. Tausende weitere Kandidaten warten auf eine Bestätigung.

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Die Nasa rechnet damit, dass sich Milliarden von Exoplaneten im Universum tummeln. Auf den meisten der Planeten außerhalb unseres Sonnensystems wäre aufgrund extremer Bedingungen kein Leben möglich. Aber 70 der bisher bekannten Exoplaneten bieten habitable Bedingungen, also gute Voraussetzungen für Leben, so wie wir es kennen. Oder doch nicht?

Die Studie eines Forschungsteams um Craig Walton und Maria Schönbächler von der ETH Zürich beschreibt eine neue Grundvoraussetzung für Leben im Universum, die dessen Existenz noch deutlich weniger wahrscheinlich macht als bisher gedacht. Demnach kommt es nämlich nicht nur darauf an, dass moderate Temperaturen herrschen und flüssiges Wasser vorhanden ist.

Wichtig ist den Modellrechnungen der Forscher zufolge zunächst, dass der Planet sein Dasein als flüssige Gesteinskugel beginnt, wie der Standard schreibt. Im Laufe der Zeit sinken dann schwere Elemente wie Eisen ins Zentrum, leichtere Gesteine treiben oben und erstarren zur Kruste.

Damit Leben entstehen kann, müssen die dafür notwendigen chemischen Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff während der Formung des Planeten an die Oberfläche wandern. Und zwar – und das ist die neue Erkenntnis des Forschungsteams – nicht einfach irgendwie.

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Entscheidend ist der Mix der Elemente und hierbei vor allem die Menge des Sauerstoffs. Ist davon zu wenig vorhanden, bindet sich das Element Phosphor an das Metall im Kern und verbleibt dort. Kommt zu viel Sauerstoff vor, dann bleibt das Phosphor zwar in den oberen Schichten. Dafür kann dann der Stickstoff leichter in die Atmosphäre entweichen.

Das Problem: Der Korridor für die genau richtige Sauerstoffkonzentration, um Phosphor und Stickstoff auf der Oberfläche eines Planeten zu halten, ist extrem schmal. Die Erde hatte demnach in puncto Entstehung des Lebens einfach viel Glück mit dem Elemente-Mix.

Die Erkenntnisse des Forschungsteams könnten damit für die weitere Suche nach Leben im All von entscheidender Bedeutung sein. Denn auch Planeten, die in einer als habitabel geltenden Zone liegen, könnten für Leben ungeeignet sein.

ETH-Forscher Walton zufolge sollten sich die Bemühungen auf Sonnensysteme konzentrieren, bei denen der Stern unserer Sonne ähnlich ist. Die chemische Zusammensetzung der Sterne lässt nämlich Rückschlüsse auf die Lebensfreundlichkeit des Planetensystems zu, was die vorhandenen Elemente angeht.

Dieser Beitrag ist zuerst auf t3n.de erschienen.


(jle)



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21 statt 10 Tonnen Nutzlast: Ariane 6 vor erstem Start mit vier Boostern


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Europas stärkste Trägerrakete soll am Donnerstagabend erstmals in einer Version mit vier Boostern starten und damit noch einmal deutlich leistungsfähiger sein. Daran hat die Europäische Weltraumagentur ESA jetzt erinnert und ergänzt, dass auf dem Flug mit der Bezeichnung VA267 insgesamt 32 Satelliten für Amazons Internetprojekt Leo ins All gebracht werden sollen. Dank der vier Booster kann die dreistufige Trägerrakete dabei nun 21,6 Tonnen Nutzlast in eine niedrige Erdumlaufbahn befördern, in der Konfiguration mit zwei Boostern sind es lediglich 10,3 Tonnen. Während die schon fünfmal zum Einsatz gekommen ist, muss die Leistungsfähigkeit der neuen Variante jetzt erstmals unter realen Flugbedingungen nachgewiesen werden.

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Blueprints der Ariane 6

Blueprints der Ariane 6

Vergleich der Konfigurationen

(Bild: ESA)

Die Ariane 6 ist das Nachfolgemodell der Ariane 5, die seit 1996 im Einsatz war und 2023 zum letzten Mal gestartet ist. Die Arbeiten an der Rakete haben sich unter anderem wegen der Coronapandemie stark verzögert, erst am 9. Juli 2024 hat sie deshalb ihren Jungfernflug absolviert. Wenn sie abhebt, werden zuerst die Booster gezündet, danach die Hauptstufe und zuletzt die Oberstufe. Die Anzahl der Booster und die Länge der Raketenspitze können die Verantwortlichen je nach Mission anpassen. Zuletzt waren am 17. Dezember mit der zweistufigen Variante zwei neue Navigationssatelliten für das Galileo-Netzwerk gestartet worden. Der Start am Donnerstag ist jetzt der erste von insgesamt 18, die Amazon vor vier Jahren für sein Satelliteninternet gebucht hat, das damals noch Project Kuiper hieß.

Die ESA erklärt zudem, dass die Rakete für Start VA267 die bislang höchste Ariane 6 ist. Wenn sie zusammengebaut auf der Startrampe steht, wird sie demnach 62 m hoch sein. 20 m davon entfallen auf die Nutzlastverkleidung, die die 32 Internetsatelliten bis zum Erreichen des Weltraums schützen wird. Die hat einen Durchmesser von 5,4 m und könnte auch „vier aufeinanderstehende Giraffen“ befördern, wie die Weltraumagentur noch schreibt. Der Start von Europas Weltraumbahnhof in Kourou in Französisch-Guayana soll zwischen 17:45 und 18:13 Uhr MEZ am Donnerstag erfolgen; der Hersteller Arianespace plant einen Livestream auf YouTube.


(mho)



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