Künstliche Intelligenz
Das kleinstes Pixel der Welt gibt’s in Würzburg
Das kleinste Pixel der Welt haben Forscher der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) gebaut. Es sendet oranges Licht mit einer Wellenlänge von 650 Nanometern aus, hat aber 30 Nanometer Kantenlänge, ist also nur 90 Quadratmikrometer groß. (Ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter, ein Mikrometer ein tausendstel Millimeter.) In einen Quadratmillimeter würden also theoretisch mehr als 3000×3000 Pixel passen. Mit klassischer Optik wäre das nicht zu schaffen.
Weiterlesen nach der Anzeige
Bildschirme bestehen aus vielen Bildelementen, sogenannten Pixel (picture elements). In modernen Bildschirmen besteht jedes Pixel aus einer Leuchtdiode, die Lichtwellen aussendet. Das ist bewährte Technik, solange die Pixel nicht zu klein werden müssen. Schrumpfen sie in den Bereich der Wellenlänge des auszusendenden Lichts, versagt klassische Optik. Je kleiner der Bildschirm, desto weniger Pixel passen darauf, umso geringer wird die Auflösung. Für besonders kleine Bildschirme, die gleichzeitig hohe Auflösungen haben sollen, wie beispielsweise Kontaktlinsen mit eingebauten Bildschirmen, sind also neue Ansätze jenseits klassischer Optik erforderlich.
Hier helfen winzige optische Antennen, meist aus Gold, die Lichtenergie genauer konzentrieren als jede Linse. Optische Antennen haben allerdings die Angewohnheit, Energie hauptsächlich an ihren Ecken abzugeben. „Die dabei auftretenden elektrischen Felder würden zu so starken Kräften führen, dass die Gold-Atome beweglich würden und Stück für Stück in das optisch aktive Material hineinwüchsen“, erklärt Professor Jens Pflaum von der JMU. Diese „Filament“ genannten Auswüchse führen mit der Zeit zu einem Kurzschluss, der das Pixel zerstört.
Isolierung hilft
Die Gruppe Experimentalphysiker um die Würzburger Forscher Cheng Zhang und Björn Ewald hat sich dafür eine Lösung einfallen lassen: Isolation. Die Ecken der optischen Antennen werden so abgedeckt, dass nur ihrer Mitte eine kreisrunde Öffnung von 200 Nanometern Durchmesser offen bleibt. Da muss die Antenne ihre Energie dort abgeben. Filamente, so die Forscher, bilden sich keine mehr, was die winzigen organischen Leuchtdioden (OLED) langlebig macht. „Schon die ersten Nanopixel waren für zwei Wochen unter normalen Raumbedingungen stabil“, ist Professor Bert Hecht beeindruckt.
Gleichzeitig leuchten die winzigen Pixel stark: 3.000 Candela pro Quadratmeter (nits) übertreffen die Leuchtstärke aktueller Oberklasse-Smartphones wie dem Pixel 10. Die Effizienz ist allerdings mit einem Prozent noch sehr gering. Außerdem ist derzeit jede gewünschte Farbe verfügbar, solange man sich Orange wünscht. An diesen Einschränkungen arbeitet die JMU weiter, mit dem Ziel einer neuen Bildschirmgeneration „made in Würzburg“.
Über die Grundlagen optischer Antennen informiert beispielsweise dieser Vortrag von Professor Paul Leiderers von der Universität Konstanz:
Weiterlesen nach der Anzeige
Empfohlener redaktioneller Inhalt
Mit Ihrer Zustimmung wird hier ein externes YouTube-Video (Google Ireland Limited) geladen.
Optische Antennen – eine Anwendung der Nanotechnologie
Vortrag Professor Paul Leiderers vom 10. Februar 2020
Zur Forschergruppe der JMU gehören neben Zhang und Ewald auch Leo Siebigs, Luca Steinbrecher, Maximilian Rödel, Thomas Fleischmann, Monika Emmerling. Sie arbeiten unter der Ägide der genannten Professoren Pflaum und Hecht. Der Bericht Individually addressable nanoscale OLEDs ist jüngst in der Zeitschrift Science Advances erschienen.
(ds)
Künstliche Intelligenz
Weiße Flecken: Funklöcher halb so groß wie Schleswig-Holstein
Seit Jahren wird seitens politisch Verantwortlicher und Telekommunikationsunternehmen versprochen, die sogenannten weißen Flecken zu beseitigen: Orte, an denen es keine Versorgung mit Mobilfunk gibt. Doch die Realität ist eine andere, wie eine Auswertung des Bundesministeriums für Digitales und Staatsmodernisierung nun aufzeigt.
Weiterlesen nach der Anzeige
Auf 23.502 Quadratkilometern in Deutschland ist keine Sendestation mit 4G oder 5G erreichbar, egal von welchem Anbieter, zeigt die am Dienstag veröffentlichte Auswertung des BMDS. Über 22.000 der Funklöcher (rund 95 Prozent) sind dabei kleiner als ein Quadratkilometer.
Doch auch große Löcher gibt es weiterhin: 47 mit einer Größe über 20 Quadratkilometern zählte das Ministerium auf Basis der Daten der Bundesnetzagentur, der Mobilfunkinfrastrukturgesellschaft (MIG) und des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG).
Bayern unangefochtener Spitzenreiter
Zwei Drittel der Funklöcher liegen laut BMDS im Süden und Südwesten Deutschlands. Der Großteil der unterversorgten Fläche entfällt allerdings auf Waldgebiete: bei 82,7 Prozent der weißen Flecken wurde zwischen den Baumstämmen kein Funkmast angepflanzt.
Absolut betrachtet liegt Bayern mit weitem Abstand vor allen anderen Bundesländern: 2296,76 Quadratkilometer haben keinerlei schnellen Mobilfunkempfang, auf Platz zwei folgt Baden-Württemberg (1110,53) vor Hessen und Rheinland-Pfalz mit je gut 660 nicht abgedeckten Quadratkilometern. In Bayern sind demnach 7200 Haushalte ohne breitbandigen Mobilfunkzugang, in Baden-Württemberg sind es 8000 Haushalte.
Einen Teil der weißen Flecken erklären sich die Autoren der Studie mit Schwierigkeiten, die die Mobilfunkunternehmen etwa bei der Erschließung von geografisch schwer zugänglichen Randlagen haben. Das sind etwa Grenzregionen oder Naturschutzgebiete, wo die Errichtung schwerer fällt und langwieriger Genehmigungsprozesse sowie der Errichtung weiterer Infrastruktur bedarf.
Weiterlesen nach der Anzeige
Erschließung erschwert
Sendemasten sind ohne Strom und Zufahrtswege nicht möglich. Und in Grenzregionen ist Koordination mit dem Regulierer im jeweiligen Nachbarstaat zwingend nötig. Allerdings gibt es auch Indizien, die dagegen sprechen: Während Bayern und Baden-Württemberg viele Problemzonen aufweisen, sind Sachsen und das Saarland davon wenig betroffen – trotz großer Grenzregionen und im Falle Sachsens dort auch vorhandener Naturschutzgebiete.
Nachdem der Gesetzgeber den Mobilfunkausbau ins „überragende öffentliche Interesse“ gestellt hat, setzt Bundesdigitalminister Karsten Wildberger (CDU) nun auf konkrete Lösungen für die einzelnen Lücken. „Die vorliegende Studie liefert eine fundierte Datengrundlage, die uns hilft, Versorgungslücken besser zu priorisieren, gezielter zu schließen und den Netzausbau messbar voranzubringen“, sagte Wildberger in Berlin.
Empfohlener redaktioneller Inhalt
Mit Ihrer Zustimmung wird hier eine externe Umfrage (Opinary GmbH) geladen.
Offen ist laut Ministerium noch, ob es dafür auch neue Förderinstrumente geben soll. Einige der in der Vergangenheit dafür getroffenen Maßnahmen für den Bau von Mobilfunkmasten zogen sich besonders lange – anders als von verantwortlichen Ministern erhofft.
(vbr)
Künstliche Intelligenz
Europäische Chips auch für Rüstung: Merz besucht Globalfoundries
Der Chipauftragsfertiger Globalfoundries (GF) gibt Einblick in die Bauarbeiten seines Dresdener Halbleiterwerks. 1,1 Milliarden Euro will der Hersteller in den Ausbau stecken und die Gesamtinvestitionen über die Jahrzehnte auf gut 11 Milliarden Euro hieven. Für einen Teil des Ausbaus erwartet GF Subventionen. Er begann allerdings schon vor der Bewilligung auf eigenes Risiko.
Weiterlesen nach der Anzeige
Mit der Sprint genannten Erweiterung erhöht GF die Produktionskapazität in Dresden von aktuell rund 950.000 belichteten Wafern pro Jahr auf 1,1 Millionen. Ende 2028 soll die Erweiterung ihre vollständige Kapazität erreichen. Die erweiterte Produktion könnte noch 2027 hochlaufen.
Bundeskanzler Friedrich Merz reiste auf Einladung seines CDU-Kollegen und Sachsens Ministerpräsidenten Michael Kretschmer nach Dresden. Dort geht es auch um die Versicherung, dass GF „maßgeblich“ Fördergelder im Rahmen des EU-Chips-Acts erhalten soll. Lediglich die EU-Kommission muss noch zustimmen. Wie hoch der Förderanteil ausfallen könnte, verraten die Verantwortlichen bislang nicht.

Renderbild von Globalfoundries‘ Dresdener Werk, sobald die Sprint-Erweiterung fertig ist. Der vordere Teil ist neu.
(Bild: Globalfoundries)
Nexperia auch in Dresden Thema
GF nutzt derweil die Gunst der Stunde: GF kann auch solche Bauelemente herstellen, die aufgrund der Nexperia-Blockade derzeit knapp sind. Die niederländische Regierung hat im Rahmen eines Notstandsgesetzes die Kontrolle über den lokalen Chiphersteller übernommen. Die chinesische Mutter Wingtech stoppte daraufhin Auslieferungen aus den chinesischen Packaging-Werken nach Europa. Weil die Chips erst in diesen chinesischen Werken ihre Gehäuse bekommen, steht Europa ganz ohne brauchbare Nexperia-Bauelemente da. Das trifft unter anderem die Automobilindustrie.
Die außereuropäischen Abhängigkeiten am Beispiel von Nexperia spricht auch Kretschmer an, ohne auszuführen, dass die Abhängigkeiten hausgemacht sind: Der Zulieferer wurde erst 2016 für 2,75 Milliarden US-Dollar nach China verkauft.
GF kann zwar einspringen, allerdings dauert das einige Zeit: Allein der Produktionsprozess dauert laut Hersteller durchschnittlich drei Monate, um etwa 1500 Schritte zu durchlaufen. Dann müssen Kunden die neuen Halbleiter samt ihrer Chipgehäuse mitunter zertifizieren beziehungsweise qualifizieren, etwa für den Einsatz in Autos.
Weiterlesen nach der Anzeige
Spezialtechnik statt feinste Transistoren
GF hat sich auf Mikrocontroller mit integriertem Speicher, Analogschaltungen und Hochfrequenztechnik spezialisiert. Der wichtigste Fertigungsprozess des Herstellers heißt 22FDX: ein Prozess der 22-Nanometer-Klasse mit sogenanntem Fully Depleted Silicon-on-Insulator (FD-SOI). Die Chips sind meist winzig, sodass Tausende auf einem einzigen Wafer sitzen können. Bei einer Kapazität von über einer Million Wafer pro Jahr geht es schnell um Chips in Milliardenstückzahlen.
Abseits von Autoherstellern zielt GF explizit auf die Luft- und Raumfahrt, Rüstungsindustrie und kritische Infrastruktur. Dafür will der Chipauftragsfertiger komplett europäische Lieferketten aufbauen, inklusive Packaging-Werken, etwa beim Dienstleister Amkor in Portugal. GF selbst hat seinen Hauptsitz in den USA und gehört mehrheitlich der Mubadala Investment Company, einem Staatsfonds der Vereinigten Arabischen Emirate.
Zu den Kunden der 22-Nanometer-FD-SOI-Technik von GF gehören auch europäische Chipfirmen wie STMicroelectronics und NXP. GF hat sein Technik-Portfolio kürzlich um die RISC-V-Technik von MIPS erweitert. Den geplanten Bau einer Chipfabrik in Frankreich von GF gemeinsam mit STMicro sagten die Kooperationspartner aber wieder ab.
(mma)
Künstliche Intelligenz
Digitalministerium testet europäische digitale Identität zusammen mit der BundID
Die Bundesregierung arbeitet aktuell auf Basis des Rechtsakts für eine europäische digitale Identität (EUid) an einer staatlichen digitalen Brieftasche. Ziel der European Digital Identity Wallet (EUDI) ist es, Bürgern ein kostenloses und sicheres Werkzeug an die Hand zu geben, mit dem sie sich künftig EU-weit digital ausweisen können. Ein Fiasko wie bei dem für gescheitert erklärten Projekt ID Wallet für den E-Führerschein und ein virtuelles Portemonnaie soll es dieses Mal nicht geben.
Weiterlesen nach der Anzeige
Um die EUDI-Wallet frühzeitig auf ihre Tauglichkeit fürs E-Government zu testen, hat das Bundesministerium für Digitales und Staatsmodernisierung (BMDS) gemeinsam mit der Sächsischen Staatskanzlei und der Landeshauptstadt Dresden eine praxisnahes Erprobungsinitiative gestartet. Ziel ist die Umsetzung der EU-Vorgaben in konkrete, alltagstaugliche Lösungen.
Dazu haben die Beteiligten zwei Anwendungsfälle im Fokus: Der Dresden-Pass ermöglicht Bürgern mit geringem Einkommen verschiedene Ermäßigungen, etwa in den Bereichen ÖPNV, Kultur und Bildung. Die Sächsische Ehrenamtskarte bietet Engagierten Vergünstigungen im ganzen Freistaat. Beide Nachweise sollen künftig über die EUDI-Wallet sowohl online als auch vor Ort an Annahmestellen genutzt werden können.
Die aus diesem Test gewonnenen Erfahrungen erachtet das BMDS als entscheidend für die spätere bundesweite Anbindung der Verwaltung. Der Schwerpunkt soll dabei auf Nutzerfreundlichkeit liegen.
Die BundID als zentrale Schnittstelle
Bei dem Probelauf spielt die BundID eine Schlüsselrolle. Sie kann schon heute als zentrale Schnittstelle für die Identifizierung und Authentifizierung der Bürger sowie den Austausch von Nachweisen über das zentrale Bürgerpostfach (ZBP) genutzt werden. Aktuell ist sie – nach einem verhaltenen Start, einem kurzen Nachfrageplus und späteren Kontenrückgängen – als Basisdienst des Onlinezugangsgesetzes (OZG) für rund 1800 kommunale Onlinedienste verwendbar. Dieser Online-Ausweis soll nun eine schnelle und unkomplizierte Anbindung der öffentlichen Verwaltung an die EUDI-Wallet ermöglichen. Vorgesehen ist, dass alle an die BundID angebundenen E-Government-Services künftig auch automatisch mit der EUDI-Wallet zusammenspielen.
Das Pilotvorhaben in Sachsen ist als bundesweiter Referenzrahmen gedacht. Nach der geplanten Erprobungsphase im dritten und vierten Quartal 2026 soll die Nutzung der EUDI-Wallet zur Identifizierung bei der BundID sowie die Ausstellung von Nachweisen über das Bürgerpostfach Ende kommenden Jahres implementiert werden. Generell müssen die EU-Staaten aber auch schon allen Bürgern die digitale Brieftasche bis Dezember 2026 bereitstellen.
Föderale Kooperation im Zentrum
Weiterlesen nach der Anzeige
Das Projekt wird eng mit der Bundesagentur für Sprunginnovationen (Sprind) abgestimmt, die mit der Entwicklung der Wallet beauftragt ist. Die Erkenntnisse aus der Erprobung fließen in ein umfassendes Zielbild für die bundesweite Einführung ein, an dem auch Länder, Kommunen und IT-Gremien beteiligt sind. Erste Ergebnisse sollen bereits im November dem IT-Planungsrat zur Entscheidung über die technische Umsetzung vorgelegt werden.
Die EUDI-Wallet selbst geht über einen reinen digitalen Personalausweis hinaus. Sie soll es erlauben, eine Vielzahl von persönlichen Nachweisen sicher auf dem Smartphone zu speichern und zu verwalten. Dazu gehören Führerscheine, Bildungs- und Gesundheitsdokumente, Meldebescheinigungen sowie Reisedokumente.
(wpl)
-
UX/UI & Webdesignvor 2 MonatenDer ultimative Guide für eine unvergessliche Customer Experience
-
UX/UI & Webdesignvor 2 MonatenAdobe Firefly Boards › PAGE online
-
Social Mediavor 2 MonatenRelatable, relevant, viral? Wer heute auf Social Media zum Vorbild wird – und warum das für Marken (k)eine gute Nachricht ist
-
UX/UI & Webdesignvor 2 WochenIllustrierte Reise nach New York City › PAGE online
-
Entwicklung & Codevor 2 MonatenPosit stellt Positron vor: Neue IDE für Data Science mit Python und R
-
Entwicklung & Codevor 2 MonatenEventSourcingDB 1.1 bietet flexiblere Konsistenzsteuerung und signierte Events
-
UX/UI & Webdesignvor 1 MonatFake It Untlil You Make It? Trifft diese Kampagne den Nerv der Zeit? › PAGE online
-
Apps & Mobile Entwicklungvor 2 MonatenGalaxy Tab S10 Lite: Günstiger Einstieg in Samsungs Premium-Tablets
