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Book SynopsisGewinner des Literaturpreises 2012 des Fonds der Chemischen Industrie (FCI) Das offizielle Buch der Gesellschaft Deutscher Chemiker zum Internationalen Jahr der Chemie 2011. Über den Wolken ist nicht nur die oft besungene grenzenlose Freiheit zu finden, sondern dort spielen sich auch hochspannende chemische Reaktionen ab. Egal ob Ozonloch, saurer Regen, Luftverschmutzung - wenn das atmosphärische Gleichgewicht gestört ist, sind die Auswirkungen auch auf der Erdoberfläche deutlich spürbar. "Chemie über den Wolken" blickt auf die Zusammenhänge zwischen Atmosphäre, Umwelt und Klima, erklärt chemische Prozesse und hinterfragt, wie schädlich Treibhausgase und Aerosolpartikel wirklich sind. Alle, die bei der Berichterstattung über das Ozonloch durch die Fülle der teils widersprüchlichen Informationen den Überblick verloren haben, finden hier einen kompetenten Einstieg ins Thema.Trade Review"'Chemie über den Wolken' ist sehr von dieser Welt; ein ausgezeichneter Einstieg in die Bioproblematiken darunter!" BIOspektrum (7/2012, 19.11.2013) "Eine solch umfassende und verständliche Darstellung der Zusammenhänge gab es bislang auf dem deutschsprachigen Büchermarkt nicht." idw-online.de (30.10.2012) "Das Buch war das offizielle Buch der Gesellschaft Deutscher Chemiker zum Internationalen Jahr der Chemie 2011." BuchMarkt.de (30.10.2012) "Klimaschutz und Luftqualität - aber bitte mit Chemie [...] Das Buch ist für jeden, der sich in der heiß geführten Klimaschutz-Debatte nach Hintergrundinformationen sehnt, lesenswert. [...] Ein Werk, das Zusammenhänge vermittelt." Junge Wissenschaft (Nr. 93, 22.03.2012) "Alle, die bei der Berichterstattung über das Ozonloch durch die Fülle der teils widersprüchlichen Informationen den Überblick verloren haben, finden hier einen kompetenten Einstieg ins Thema." umweltjournal.de (21.03.2012) "Aha-Effekte mit eingeschlossen. [...] Herausgegeben zum Internationalen Jahr der Chemie 2011, erweist sich dieses Sachbuch als sehr informativ. Eine Vielzahl an Grafiken, Fotos und bildhaften Darstellungen unterschiedlicher Vorgänge in Sachen Natur, Wetter und Auswirkungen der natürlichen sowie durch unnatürlich vom Menschen produzierten und vorhandenen chemischen Partikel, erleichtern es die doch recht komplizierten Sachverhalte deutlich leichter verstehen zu können." The Intelligence (16.01.2012) "Wir können jetzt ein Buch empfehlen, das meisterhaft auf dem Hochseil zwischen Verständlichkeit und sachlicher Genauigkeit balanciert. [...] Das Ergebnis ist eine sachlich korrekte Unterweisung in die chemischen Abläufe innerhalb unserer Atmosphäre, die das Interesse wach hält. Wer sich weiterbilden will, findet hier ein anregendes Lehrmittel. Wer sich bezüglich der Streitfragen, die die Wissenschaft bezüglich des Klimawandels oder der Luftverschmutzung beschäftigen, nicht allein auf agitierende Medienvermittlung verlassen will, findet ein vertrauenswürdiges Nachschlagewerk." Info-Bulletin Umwelt-Mediathek (Dezember 2011) "Ein großformatiger Band von fast 240 Seiten, der in 29 Aufsätzen beinahe alle denkbaren Themen rund um die Atmosphäre abhandelt: (...) Wie bei ähnlich gearteten Bänden von Wiley-VCH gilt auch für diesen: hervorragend geeignet für jede Schulbibliothek und die interessierte Öffentlichkeit." Max Planck Forschung (2011 #2) "Der Leser bekommt einen tiefen Einblick in die Funktionsweise unserer Lufthülle, einen eigentlich viel zu wenig beachteten Teil unserer Welt, von dem doch gleichzeitig so viel für unser Wohlergehen abhängt." Spektrumdirekt.de (15.09.2011) "Im vorliegenden Band wird dem Leser auf verständliche Art erklärt, wie Erdatmosphäre, Klima und Umwelt chemisch miteinander in Wechselwirkung stehen." ekz:bibliotheksservice (08.08.2011) "Das offizielle Buch der Gesellschaft Deutscher Chemiker zum Int.Jahr der Chemie kommt großfromatig, bilderreich und leserfreundlich daher und spricht so alle an, die sich für Chemie im weitesten Sinne interessieren." Buchkatalog.de (09.2011) "Eindrucksvoll erfährt man, wie viele Faktoren in jedem Teilbereich des Systems Atmosphäre zusammenwirken." Plus Lucis (Ausgabe 1-2/2010) "Ein Autorenteam um den Chemieprofessor Reinhard Zellner erklärt die Zusammensetzung der Atmosphäre und warum diese Stoffe das Klima beeinflussen können." UmweltBriefe (26.05.2011) "Von wem können interessierte Bürger richtige Antworten auf ihre Fragen erhalten? Ein Wissenschaftler gilt seit Jahren als der Experte, der die 'Szene' der Chemie der Atmosphäre in ihrer gesamten Komplexität am besten durchdrungen hat: Reinhard Zellner, Professor für Physikalische Chemie an der Universität Duisburg-Essen." Deutsche Molkerei Zeitung (26.05.2011) "Alle, die bei der Berichterstattung über das Ozonloch durch die Fülle der teils widersprüchlichen Informationen den Überblick verloren haben, finden hier einen kompetenten Einstieg ins Thema." Scinexx- Das Wissensmagazin (27.05.2011) "Eine solch umfassende und verständliche Darstellung der Zusammenhänge gab es bislang auf dem deutschsprachigen Büchermarkt nicht." www.uni-protokolle.de / www.juraforum.de / idw-online.de (05.05.2011)Table of Contents5 Vorwort. 8 Die Atmosphäre – Zwischen Erde und Weltall (Reinhard Zellner). 9 Unsere lebenswichtige Schutzhülle (Reinhard Zellner). 18 Störfaktor Mensch. 26 Kohlendioxid – Zu viel des Guten (Martin Heimann und Christian-Dietrich Schönwiese). 27 CO2 und der Klimawandel (Roswitha Harrer). 38 Atmosphärisches CO2 und die Photosynthese – Wie aus Licht Leben wird (Michael Röper). 43 Was die Industrie aus CO2 machen kann (Jürgen O. Metzger und Franz May). Abscheiden und speichern. 52 Methan – ein faules Gas, das zündet (Reinhard Zellner). 53 Aufstieg aus Sümpfen, Weiden und Feldern (Hilmar Rempel). 60 Erdgas und unsere Energieversorgung (Matthias Haeckel und Erwin Suess). 65 Natürliche Gashydrate – Künftige Energieträger oder Option zur CO2-Speicherung? (Evgenii V. Kondratenko und David Linke). 71 Mit Methan fängt Vieles an. 150 Gletscher und Meereis – Wie lange noch? (Lars Kaleschke). 151 Weiße Eisflächen: Unser Klima braucht sie (Dirk Notz). 157 Kippt das Klima? 162 OH-Radikale – Waschmittel er Atmosphäre (Andreas Wahner, Andreas Hofzumahaus und Geert Moortgat). 163 Die Kraft der Selbstreinigung. 172 Spurenstoffe im Visier (Ulrich Platt und John Burrows). 173 Von nah und fern erforscht (John Burrows und Ulrich Platt). 183 Aus der Perspektive von Satelliten. 194 FCKW und die Ozonschicht – Eine erfolgreiche Erkenntnis (Martin Dameris, Markus Rex und Christiane Voigt). 195 Was passiert mit dem Ozon über den Wolken? (Günter Siegemund und Jürgen Russow). 205 Original und Ersatz - FCKW und ihre Nachfolger. 210 POPs, REACH und unsere Umwelt (Gerhard Lammel, Wolf-Ulrich Palm und Cornelius Zetzsch). 211 Was und wo sind POPs? (Edgar L. Gärtner). 221 Sisyphus im Dienste der Umwelt: Chemischer Pflanzenschutz (Gesine Fickel). 226 Wohin führt uns REACH. 230 Autorenverzeichnis. 233 Bildquellen. 236 Stichwortverzeichnis.

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Book SynopsisMan möchte vor dem Experiment die Wärmeentwicklung einer Reaktion abschätzen, eine neue Syntheseidee auf Plausibilität prüfen oder die Kenngrößen einer neuen Substanz in Beziehung zu bereits bekannten setzen – dies bedeutet meist für jeden Wissenschaftler einen zeitaufwendigen Besuch in der Bibliothek. In diesem Buch sind die Daten für alle wichtigen anorganischen und organischen Substanzen zuverlässig und schnell zu finden. Diese kompakte Datensammlung enthält genau die Werte, die jeder Chemiker immer wieder benötigt. Alle Daten stehen untereinander in Beziehung und sind aufeinander abgestimmt. Für alle Größen werden die SI-Einheiten verwendet, doch sind natürlich die entsprechenden Umrechnungsfaktoren für Nicht-SI-Einheiten angegeben. Die Neuauflage wurde vollständig aktualisiert, um 20% erweitert und enthält die jeweiligen Sicherheitshinweise. Das Buch deckt mit einzigartigem Detailreichtum ein großes Spektrum an Daten zu anorganischen und organischen Substanzen ab. Dieses Werk ist der ideale Begleiter für Chemiestudenten sowie Anorganiker und Organiker im Beruf.Trade Review"Ein hilfreicher Begleiter für Seminare und im Labor, sowie beim Protokolle schreiben." Amazon.de (13.04.2014) "Diese kompakte Datensammlung enthält genau die Werte, die jeder Chemiker und auch Praktiker immer wieder benötigt." Metall (#4-2014, 01.04.2014) "Abschließend lässt sich daher sagen, dass es sich lohnt sich fürs Studium ein solches Tabellenwerk zuzulegen (?) ich bin mit meinem Exemplar vollkommen zufrieden und werde es weiterhin mit Freude im Labor verwenden." Amazon.de (30.05.2014) "Übersichtlich strukturierte Tabellen ermöglichen ein schnelles Nachschlagen und für alle Größen werden neben den SI-Einheiten auch die Umrechnungsfaktoren für Nicht-SI-Einheiten angegeben." Chemanager-online.com (17.02.2014)Table of ContentsVorwort zur vierten englischen Auflage IX Vorwort zur dritten englischen Auflage X Literatur und Quellen XIII 1 Das internationale Einheitensystem (SI) 1 2 Grundlegende Konstanten (Revision 1986) 3 3 Wichtige Umrechnungsfaktoren 4 4 Eigenschaften der Elemente 5 5 Eigenschaften anorganischer Verbindungen 14 6 Eigenschaften organischer Verbindungen 88 6.1 Eigenschaften organischer Verbindungsklassen 88 6.2 Eigenschaften von Aminosäuren (Proteinbausteinen) 116 7 Einige Kristallstrukturen 120 8 Strukturen einiger Moleküle und Ionen 122 9 Bindungslängen 124 10 Bindungs-Dissoziationsenthalpien bei 25 °C 125 11 Mittlere Bindungsenthalpien bei 25 °C 126 12 Elektronegativitäten der Elemente (Pauling-Skala) 127 13 Schmelz-, Verdampfungs- und Atomisierungsenthalpien1 128 14 Sukzessive Ionisierungsenthalpien der Elemente bei 25 °C, ΔH298/MJ mol1 131 15 Periodischer Trend der ersten Ionisierungsenthalpien 133 16 Elektronenaffinitäten bei 25 °C 135 17 Gitterenthalpien ionischer Kristalle bei 25 °C 137 18 Neutralistionsenthalpien 138 19 Löslichkeitsprodukte bei 25 °C 139 20 Stabilitätskonstanten 141 20.1 Stabilitätskonstanten von Komplex-Ionen bei 25 °C 141 20.2 Kumulative Stabilitätskonstanten bei 25 °C 143 21 Elektroden-Standard-Potentiale und Redoxgleichgewichte in wäßriger Lösung bei 25 °C 144 22 Dissoziationskonstanten von Säuren und hydratisierten Metallionen 149 23 Gebräuchliche Säure-Base-Indikatoren 152 24 Ionische Eigenschaften des Wassers 153 25 Molare Leitfähigkeiten wäßriger Lösungen bei 25 °C 154 26 Molare Ionenleitfähigkeit bei unendlicher Verdünnung bei 25 °C 155 27 Löslichkeit von Gasen in Wasser 156 28 Erhöhung der Siedetemperatur und Erniedrigung der Gefriertemperatur (ebullioskopische und kryoskopische Konstanten) 157 29 Kritische Konstanten und Tripelpunkte ausgewählter Substanzen 158 30 Dampfdruck und Dichte von Wasser und Quecksilber bei verschiedenen Temperaturen 160 31 Dichten wäßriger Lösungen bei 25 °C 161 32 Infrarot-Absorptionsfrequenzen 162 33 NMR: Chemische Verschiebungen 163 34 Elektronenkonfiguration der Elemente 164 35 Das griechische Alphabet 167 36 Numerische Präfixe 168 A Anhang zu den Tabellen 5 und 6 169 A.1 Gefährliche Eigenschaften und Sicherheitsmaßnahmen für den Umgang mit gefährlichen Substanzen – Das in den Tabellen 5 und 6 verwendete Codierungssystem 169 A.2 Komprimierte Gefahrencodes und ihre Expansion für die in den Tabellen 5 und 6 aufgeführten Chemikalien 171 A.3 Weitere Unterteilung der gefährlichen Eigenschaften organischer Verbindungen 171 A.4 Die komprimierten Sicherheitscodes und ihre Expansion zu den Sicherheitsratschlägen bei der Handhabung gefährlicher Chemikalien in Tabelle 5 und 6 172 A.5 Expansion der komprimierten Codes für die R- und S-Sätze anorganischer Substanzen (Tabelle 5) 174 A.6 Expansion der komprimierten Codes für die R- und S-Sätze organischer Substanzen (Tabelle 6) 191 A.7 Substanzen, die als carcinogen, mutagen bzw. reproduktionstoxisch eingestuft sind 198 A.8 Einige allgemeine Festlegungen bei Sicherheitsratschlägen (S-Sätzen) 199 B R-Sätze (Gefahrenhinweise) 200 C S-Sätze (Sicherheitsratschläge) 205 Sachregister 208

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Book Synopsis"Nanowerkstoffe für Einsteiger" hält, was der Titel verspricht: Eine leichtverständliche Einführung zu Nanowerkstoffen für alle, die sich mit den Grundlagen und dem Potential dieser vielseitigen Materialklasse vertraut machen möchten, ohne allzu tief in die physikalischen und chemischen Details einzusteigen. Nanowerkstoffe sind Materialien wie Metalle, Legierungen, Keramiken oder Polymere, in denen mindestens eine Längendimension kleiner als 100 Nanometer ist. In diesem Längenbereich zeigen diese Materialien ganz besondere und fein einstellbare optische, elektrische und mechanische Eigenschaften, die auf der makroskopischen Skala nicht zutage treten. Eine Vielzahl von Anwendungen an der Schnittstelle zwischen Materialwissenschaft, Chemie, Physik und Biologie ist bereits in kommerziell erhältliche Produkte umgesetzt worden. Jedes Kapitel beginnt mit einer Einführung in den Lernstoff "In diesem Kapitel" und endet mit einer Zusammenfassung "Wichtig zu wissen". In die Tiefe gehende Erklärungen sind in Boxen aufgenommen und können so leicht ausgelassen werden.Trade Review"Das kompakte Buch führt in die Grundlagen des Themas verständlich ein." Allgemeines Ministerialblatt (30.09.2015) "Das Buch macht neugierig, vermittelt die Grundlagen zu den Nanowerkstoffen und gibt Hinweise für ein vertiefendes Studium." Materials and Corrosion (2015/66/Nr.3) "(D)er Einsteiger (wird) mit leicht verständlichen Zusammenfassungen zu jedem Abschnitt und illustrierenden Beispielen an das Thema herangeführt." BGRCI.magazin (01.05.2015/Nr.5-6) "Das Buch Nanowerkstoffe für Einsteiger hält, was der Titel verspricht: eine leichtverständliche Einführung zu Nanowerkstoffen für alle, die sich mit den Grundlagen und dem Potential dieser vielseitigen Materialklasse vertraut machen möchten, ohne allzu tief in die physikalischen und chemischen Details einzusteigen." Giesserei (02.05.2015/Nr.6.) "Nanowerkstoffen gehört die Zukunft, ermöglichen sie doch eine enorme Bandbreite an Anwendungen für unterschiedlichste Bereiche. Eine Einführung in die Thematik fehlte aber bisher, die das Thema für Quereinsteiger oder Ingenieure, kompakt und verständlich erläuterte - ohne dabei zu tief in chemische oder physikalische Details einzusteigen. Diese Lücke schließt dieser Band in hervorragender Weise." METALL (Juni 2015) "Nanowerkstoffe für Einsteiger ist eine gut lesbare Einführung in viele aktuelle Gebiete der Nanotechnologie und deren interdisziplinären Einfluss auf die Chemie, Physik, Biologie und die Materialwissenschaften." Kunststoffe (Mai 2015) "Ein ideales Werk, das in das hochaktuelle Fachgebiet der Nanowerkstoffe kompetent einführt." Materials Testing MP (15.05.2015) Table of ContentsVorwort EINFUHRUNG NANOMATERIALIEN Nanoteilchen - Nanokomposite Elementare Konsequenzen der kleinen Teilchengro?en Makroskopische Nanowerkstoffe OBERFLACHEN VON NAONOWERKSTOFFEN Allgemeine Betrachtungen Oberflachenenergie Einfluss der Krummung auf den Dampfdruck - Dampfdruck kleiner Teilchen Technische Anwendung der Oberflachenenergie - Hypothetische Nanomotoren GASPHASENSYNTHESE VON NANOTEILCHEN UND NANOKOMPOSITEN Grundlegende Betrachtungen Syntheseverfahren ohne zusatzliches elektrisches Feld Plasmaverfahren Flammensynthesen Synthese beschichteter Teilchen EIN- UND ZWEIDIMENSIONALE NANOTEILCHEN Grundsatzliche Betrachtungen Beispiele ein- und zweidimensionaler Teilchen Nanostrukturen aufgebaut aus in Schichten kristallisierenden Materialien NANOFLUIDE Grundlagen Nanofluide zur Verbesserung des Warmeuberganges Ferrofluide THERMODYNAMIK VON NANOTEILCHEN Thermodynamik kleiner Teilchen Phasentransformationen bei Nanoteilchen Warmekapazitat von Nanoteilchen Thermische Instabilitaten in Verbindung mit Phasentransformationen MAGNETISCHE NANOMATERIALIEN - SUPERPARAMAGNETISMUS Magnetische Materialien Physikalische Grundlagen des Superparamagnetismus Magnetische Anisotropie der Werkstoffe Superparamagnetische Werkstoffe in der experimentellen Realitat Mo?bauer-Spektrum superparamagnetischer Teilchen Ausgewahlte Anwendungen von superparamagnetischen Teilchen Austauschgekoppelte magnetische Nanowerkstoffe OPTISCHE EIGENSCHAFTEN Einfuhrende Anmerkungen Einstellung des Brechungsindex und visuell transparente optische UV-Absorber Gro?enabhangige optische Eigenschaften - Quanteneinschlussphanomene Halbleitende Nanoteilchen - Quanteneinschluss Lumineszenz wechselwirkender Teilchen Lumineszierende Nanokomposite Metallische Nanoteilchen - Plasmonenresonanz Auswahl eines Luminophors oder Absorbers in Hinblick auf technische Anwendungen Elektrolumineszenz Foto- und elektrochromeMaterialien Magnetooptische Anwendungen ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN Elektrische Leitfahigkeit nanoskaliger Systeme: Diffusive und ballistische Leitfahigkeit Experimentelle Befunde zur Leitung des elektrischen Stromes in nanoskaligen Systemen Kohlenstoff-Nanorohrchen und Graphen Weitere eindimensionale elektrische Leiter Elektrische Leitfahigkeit von Nanokompositen MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN Einfuhrende Anmerkungen Mechanische Eigenschaften nanokristalliner Materialien Verformungsmechanismen bei nanokristallinen Werkstoffen Superplastizitat Schwingungen von Nanostabchen und Nanorohrchen-Ma?stabsgesetze fur Schwingungen Nanokompositemit Polymer-Matrix CHARAKTERISIERUNG VON NANOMATERIALIEN Spezifische Oberflache Bestimmung der Kristallstruktur Elektronenmikroskopie Stichwortverzeichnis

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Book SynopsisIs it possible to enjoy reading and learning chemistry without being boring? Yes it is! Klaus Roth succeeds where others often fail, he narratively explains chemistry with all the funny, serious and fascinating stories readers want to know.Trade Review"Für neugierige Naturwissenschaftler, die Spaß an Chemie haben, sich für Hintergründe interessieren und sich gern überraschen lassen." Materials and Corrosion (Nr. 65, 2014) "Für vorgebildete Leser ist das Sachbuch eine spannende Weiterbildung auf hohem Niveau." Ernährung im Fokus (November / Dezember 2014) "Ein Chemiebuch für Genießer! Die reich bebilderte optische Gestaltung lädt den Leser zunächst zum spontanen Durchblättern des ganzen Buches ein. Vertieft man sich nach und nach in die einzelnen Kapitel des Buches, wird man von Klaus Roth in das Reich der lebendigen Chemie mitgerissen." Chemie & Schule (Heft 3 / 2014) "Seit über zehn Jahren veröffentlicht Klaus Roth alle zwei Monate in der Zeitschrift "Chemie in unserer Zeit" seine Artikel, die der Wiley-VCH Verlag alle drei bis vier Jahre zu einem beeindruckendem Buch zusammenfasst. (?) Jeder Artikel ist ein Meisterwerk." Lesart (01.07.2014) "Kurios, spannend, alltäglich." Rundschau für Fleischhygiene und Lebensmittelüberwachung (01.06.2014) "Viele chemische Stoffe bieten mindestens zwei Seiten - so hilft Chinin gegen Malaria und sorgt in Gin Tonic für Genuss. In seinem reichlich bebilderten Buch bietet Klaus Roth einen wilden Ritt durch die Chemie." Deutschlandradio Kultur (31.05.2014) "Dieses Buch erklärt die Welt der Chemie in all ihren witzigen, ernsten, bunten und faszinierenden Seiten und begeistert so auch Leser, für den Stoff, die sonst bei diesem Thema abwinken. Es unterhält sogar, hier mit kuriosen Geschichten aus dem Alltag." METALL (01.05.2014) "Das reich bebilderte Buch macht Chemie zum Lesevergnügen." Die PTA in der Apotheke (01.05.2014) "Dieses Buch unterhält und beim Lesen spürt man förmlich die Begeisterung des Autors, die man vielleicht schon aus einem seiner zahlreichen Vorträge kennt. Klare Empfehlung!" Amazon.de (13.04.2014) "Für Laien wie Experten eine interessante und auch immer wieder vergnügliche Lektüre." Main-Echo (29.03.2014) "informativ-vergnügliche Wissensreise" Pharma Tec Food (01.03.2014) "Der Inhalt lässt keine Wünsche offen." Max-Planck-Forschung (01.03.2014) "Von wegen Chemie sei kompliziert, Chemie macht Spaß!" Gdch.de (05.02.2014) "innovativ-vergnügliche Wissensreise" PROCESS (01.02.2014)Table of ContentsVorwort Geleitwort Wasser - Jo mei! Mein kleiner grüner Kaktus Eine Rinde erobert die Welt Die "Pille" Helicobacter pylori zum Abschied Die Saccharin-Saga Süß, Süßer, Süßstoff Manche mögen's scharf Die tödliche Brechnuss Starker Tobak Das Geheimnis des Weihnachtsdufts Sachregister Bildquellen Historie

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Book SynopsisFilling the gap between publications for industrial developers and academic researchers on graphene synthesis and its applications, this book presents the essential aspects for the successful upscaling of graphene production. After an introduction to graphene, its synthesis and characterization, the text covers a wide variety of graphene composites and compounds. The larger part of the book discusses various applications where graphene has been successfully integrated into technologies, including uses in the energy sector, oil and gas industry, biomedical areas, sensors and coatings. Finally, the book concludes with a summary and a look at the future of graphene technology, including a market review. With its focus on applications, this is equally useful for both academic and industrial users.Table of ContentsList of Contributors IX 1 Graphene Technology: The Nanomaterials Road Ahead 1Stephen R. Waite and Soroush Nazarpour 1.1 Newly Discovered 2D Materials 1 1.2 Wonder Materials 2 1.3 The Rise of MPM 5 1.4 Addressing the Environment, Health, and Safety 7 1.5 The Nanomaterials Road Ahead 7 1.6 Can Graphene Survive the “Disillusionment” Downturn? 9 1.6.1 Gartner’s Hype Cycle 9 1.6.2 Surviving the Trough of Disillusionment 10 1.6.3 Graphene and Batteries 11 1.6.4 Heat Management with Graphene 13 1.6.5 How Graphene Could Revolutionize 3D Printing 14 2 Graphene Synthesis 19Siegfried Eigler 2.1 Introduction 19 2.2 Definitions 20 2.2.1 Nomenclature and Structure 20 2.2.2 Polydispersity of Graphene 20 2.3 Characterization of Graphene by Raman Spectroscopy 22 2.4 Epitaxial Growth of Graphene from SiC 26 2.5 Graphene by Chemical-Vapor-Deposition 27 2.6 Delamination of Graphene from Graphite 31 2.6.1 Mechanical Cleavage of Graphite 32 2.6.2 Liquid Phase Exfoliation of Graphite – Stirred Media Mills 33 2.6.3 Liquid Phase Exfoliation of Graphite – Sonication 35 2.6.4 Liquid Phase Exfoliation of Graphite – Shear Mixing 36 2.6.5 Liquid Phase Exfoliation of Graphite Using Smart Surfactants 38 2.6.6 Electrochemical Exfoliation of Graphite 38 2.7 Wet-Chemical Functionalization and Defunctionalization 40 2.7.1 Reductive Functionalization of Graphene 40 2.7.2 Oxidative Functionalization of Graphene 43 2.7.2.1 Generalized Synthesis of GO 45 2.7.2.2 Historical Development of the Synthesis of GrO 46 2.7.2.3 Structure of GO 48 2.7.2.4 GO as Precursor for Graphene 49 2.8 Synthesis of Nanographene from Small Molecules 52 References 57 3 Graphene Composites 63Suman Chhetri, Tapas Kuila, and Naresh Chandra Murmu 3.1 Introduction 63 3.2 Preparation and Properties of Graphene 65 3.3 Functionalization of Graphene 66 3.3.1 Covalent Modification 67 3.3.2 Non-Covalent Modification 70 3.4 Preparation of Graphene Polymer Composites 71 3.4.1 In Situ Polymerization 71 3.4.2 Solution Mixing 72 3.4.3 Melt Mixing 72 3.4.4 Other Preparative Technique 73 3.5 Characterization of Graphene-Polymer Composites 74 3.6 Properties of Graphene/Polymer Composites 77 3.6.1 Mechanical Properties 77 3.6.2 Thermal Properties 84 3.6.3 Electrical Properties 88 3.6.4 Dynamic Mechanical Properties 93 3.7 Application of Graphene Based Polymer Composites 94 3.7.1 Gas Barrier 95 3.7.2 Sensor 97 3.7.3 EMI Shielding 97 3.7.4 Flammability Reduction 99 3.7.5 Automotive and Aircrafts 99 3.7.6 Turbine Blades 100 3.7.7 Others 100 3.8 Conclusions and Outlook 101 References 102 4 Graphene in Lithium-ion Batteries 113Cyrus Zamani 4.1 Introduction 113 4.2 Renewable Energies 114 4.3 Batteries,What are They? 115 4.4 Lithium-ion Batteries 116 4.5 Anodes, Cathodes, and Electrolytes 117 4.6 Carbon Materials 118 4.7 Graphite 119 4.8 Graphene 120 4.9 Graphene in Lithium-Ion Batteries 121 4.10 Graphene in Anodes 122 4.11 Graphene in Cathodes 126 4.12 Graphene in Other Types of Lithium Batteries 127 Summary 127 References 128 5 Graphene-Based Membranes for Separation Engineering 133Luisa M. Pastrana-Martínez, Sergio Morales-Torres, José L. Figueiredo, and Adrián M.T. Silva 5.1 Introduction 133 5.2 Preparation of Graphene-Based Membranes 134 5.3 Graphene-based Membranes for Separation Applications 140 5.3.1 Gas Separation 140 5.3.2 Water Treatment 142 5.4 Conclusions 149 Acknowledgments 150 References 150 6 Graphene Coatings for the Corrosion Protection of Base Metals 155Robert V. Dennis, Nathan A. Fleer, Rachel D. Davidson, and Sarbajit Banerjee 6.1 Introduction to Corrosion 155 6.2 Bare Graphene as a Protective Barrier 159 6.2.1 Some Electronic Structure Considerations at Graphene/Metal Interfaces 159 6.2.2 Graphene as a Standalone Corrosion-Resistant Coating and Some Mechanistic Considerations 162 6.3 Graphene Nanocomposites for Corrosion Inhibition 164 6.4 Graphene/Metal Nanocomposites for Corrosion Inhibition 168 6.5 Graphene/Ceramic Nanocomposites for Corrosion Inhibition 171 6.6 Summary and Future Outlook 172 Acknowledgments 173 References 174 7 Graphene Market Review 177Marko Spasenovic 7.1 Introduction 177 7.2 Graphene Market: Past and Present 178 7.3 Co-ordinated Market Initiatives 184 7.4 Market and Application Projections 185 7.5 Conclusion 186 References 187 8 Financing Graphene Ventures 189Stephen R. Waite 8.1 Graphene Start-ups 190 8.2 The Art of Raising Capital 191 8.3 Shifting Financial Landscape for Graphene Ventures 199 8.4 The Graphene Financing Road Ahead 203 Summary 205 Appendix Nantero Case Study – The Funding and Evolution of a Nanomaterials Start-up 206 The Founding of Nantero 207 Series A: Financing Round 207 Post-Series A: Funding Evolution 208 Series B: Financing Round 208 Post-Series B: Funding Evolution 209 Series C: Financing Round 210 Post-Series C: Funding Evolution 210 Series D: Financing Round 212 Post-Series D: Funding Evolution 212 Series E: Financing Round 212 Summary 213 Index 215

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Book SynopsisIn Deutschland schließen inzwischen ebenso viele Frauen wie Männer ein naturwissenschaftliches Studium ab. Welche Karrieremöglichkeiten stehen ihnen offen? Wie begegnen sie der sehr realen Gefahr der Altersarmut durch Stipendien und befristete Anstellung? Und wie schaffen sie es, Familie und Beruf miteinander zu vereinbaren? Karin Bodewits, Andrea Hauk und Philipp Gramlich zeigen in diesem etwas anderen Karriereführer, wie Naturwissenschaftlerinnen die Widrigkeiten des Berufseinstiegs meistern und schon während des Studiums die Weichen richtig stellen können, um im Berufsleben zu bestehen. Die Autoren schöpfen dabei nicht nur aus ihren persönlichen Erfahrungen mit der Arbeitswelt, sondern lassen zahlreiche Wissenschaftlerinnen zu Wort kommen, die ihre mehr oder weniger geradlinigen Karrierewege schildern. Frauen aber auch Männer finden hier viele wertvolle Karrieretipps, von Alternativen zur klassischen Forscherkarriere über die richtige Bewerbung, Aufstiegsmöglichkeiten und beruflichen Wechsel bis zum Wiedereinstieg nach einer Familienpause. Sein lockerer und humorvoller Stil macht das Buch zu einem sympathischen Begleiter durch das Berufsleben, den man beziehungsweise frau nicht mehr missen möchte!Trade Review"Die Autoren zeigen in diesem etwas anderen Karriereführer, wie Naturwissenschaftlerinnen die Widrigkeiten des Berufseinstiegs meistern und schon während des Studiums die Weichen stellen können, um im Berufsleben zu bestehen. Der lockere und humorvolle Stil macht das Buch zu einem sympathischen Begleiter durch das Berufsleben, den man bzw. frau nicht mehr missen möchte." Chemie Ingenieur Technik. CIT-Journal (04/2018) "Das Buch regt Naturwissenschaftlerinnen an, die eigene Position zu überdenken. Es charakterisiert die manchmal unterschiedliche Herangehensweise von Wissenschaftlerinnen im Vergleich zu ihren Kollegen und wird nicht nur den weiblichen Lesern, sondern gerade auch den männlichen empfohlen." Materials and Corrosion (08.03.2017) "Neben den Themenbereichen Bewerbung, Vorstellungsgespräch, Interview, Assessment Center und Gehalts- und Vertragsverhandlungen ist das Kapitel 'Vereinbarkeit von Familie und Karriere' wirklich bemerkenswert." Technik in Bayern (01.02.2017) "Insgesamt ist das Buch für alle Absolventen eines naturwissenschaftlichen Studiums ein guter Wegbegleiter während des gesamten Berufslebens und eignet sich auch als Nachschlagewerk - übrigens auch für Männer." Pro Physik (23.09.2016) "Dieser umfassende, kurzweilige Ratgeber zeigt ihnen Karrierechancen im Hochschulbereich und in der Wirtschaft auf und hat nützliche Tipps für Bewerbungen, Job-Interviews und einen erfolgreichen Start ins Berufsleben parat." Deutsche Universitätszeitung, 15.08.2016 "Das Buch ist eine anregende Mischung aus Ratgeber und Erfahrungsbericht, von dem nicht nur Frauen profitieren können, die Naturwissenschaften studiert haben. (...) Neben grundlegenden Informationen gibt es immer wieder Erfahrungsberichte von Frauen, die die Realität spiegeln." ekz.Bibliotheksservice (16.08.2016) "Nicht nur Frauen, sondern auch Männer, finden in diesem locker wie humorvoll geschriebenen Buch wertvolle Tipps zur Karriere als Naturwissenschaftler, von Alternativen zur klassischen Forscherkarriere über die richtig(e) Bewerbung, Aufstiegschancen und den beruflichen Wechsel bis zum Wiedereinstieg nach einer Familienpause." Der Tagesspiegel (04.06.2016) "Insgesamt ist das Buch für alle Absolventen eines naturwissenschaftlichen Studiums ein guter Wegbegleiter während des ganzen Berufslebens und eignet sich auch als Nachschlagewerk - übrigens auch für Männer." Physik in unserer Zeit (4/2016) "Endlich einmal ein Buch, das nicht nur den Idealtyp präsentiert oder realitätsferne Versprechungen macht, sondern vermittelt, dass es darauf ankommt, den individuell passenden Weg zu finden. (...) Eine anregende Lektüre, nicht nur für Männer und auch nicht nur für Naturwissenschaftlerinnen (...)." DLR Magazin (März 2016) "Frauen, die sich für den Spagat zwischen Beruf und Familie motivieren und ermutigen lassen möchten, finden in diesem Buch viele Anregungen und Denkanstöße." Nachrichten aus der Chemie (01.03.2016) "Alles in allem ist das Buch sehr umfangreich, informativ und schön zu lesen zugleich. Ich werde sicherlich noch oft zu dem Buch greifen und es vielen Naturwissenschaftlerinnen in die Hand drücken." VBio.de (17.02.2016) "(...) das Werk gibt auch wertvolle Karrieretipps und zeigt Alternativwege zur klassischen Forscherkarriere auf. Auch die Themen Bewerbung, Jobwechsel, Aufstiegsmöglichkeiten oder Wiedereinstieg nach einer Familienpause behandelt das Autorentrio." Chemanager-online.com (03.02.2016) "Das Buch ist sehr detailliert und liefert einen guten Überblick über die Möglichkeiten einer Frau in den Naturwissenschaften. Mit vielen zusätzlichen Praxistipps wird das ganze Buch aufgelockert und gibt noch Informationen am Rande." fsi.bio.Imu.de (01.02.2016) "Fakten, Praxistipps und Hintergründe, mal als Bericht, mal in Interviewform, werden (im Karriereführer für Naturwissenschaftlerinnen) unterhaltsam und lehrreich zugleich präsentiert." Die Rheinpfalz (27.01.2016) "Das Lesen des Buches fällt durch den lockeren und humorvollen Schreibstil leicht. Die drei Autoren sind selbst Naturwissenschaftler und lassen eigene berufliche und private Erfahrungen im In- und Ausland einfließen." FAZ Personaljournal (01.01.2016) "Insgesamt ist das Buch ein sehr gelungener Karriereführer, der realistische Einblicke gibt und keine Frau mit Ihren Problemen alleine lässt. Die humorvolle Art in der das Buch geschrieben ist, lässt es sehr entspannt wirken." Testmania.de (01.12.2015) "Dieses absolut lesenswerte Buch öffnet die Tür für eine erfolgreiche Berufskarriere sowohl an Universitäten und Fachhochschulen als auch in Unternehmen. Viel Glück und Erfolg bei der Anwendung der Tipps." Media-spider.com (12.10.2015) / Amazon.de-Kundenrezension-Media-Spider (12.01.2016) "Die Autoren begleiten die Leserinnen mit ihren Anregungen und Schilderungen aus der Praxis anschließend sogar bis zu so wichtigen Gesprächen, wie Gehaltsverhandlungen oder wie frau sich etwa mit ihrem Chef / ihrer Chefin über Schwangerschaft, Kinder und Karrierewünsche austauschen kann. Das alles ist so anschaulich geschrieben, dass die 300 Seiten in einem Rutsch durchgelesen werden können." Deutsche-botanische-gesellschaft.de (17.11.2015) "Für höhere, breitgefächert interessierte Semester, die noch keinen Karriereführer haben, ist (das Buch) sehr empfehlenswert, insbesondere wenn auch die Familienplanung durchdacht werden soll/will." EinSchlag (Nr. 37) "Frauen aber auch Männer finden hier viele wertvolle Karrieretipps, von Alternativen zur klassischen Forscherkarriere über die richtige Bewerbung, Aufstiegsmöglichkeiten und beruflichen Wechsel bis zum Wiedereinstieg nach einer Familienpause. Sein lockerer und humorvoller Stil macht das Buch zu einem sympathischen Begleiter durch das Berufsleben, den man beziehungsweise frau nicht mehr missen möchte." Liesmalwieder.de (04.11.2015)Table of ContentsEinleitung XI Danke XV Teil I Wo soll’s hingehen? Berufswahl als Naturwissenschaftlerin 1 1 Ein Spektrum an Karrieremöglichkeiten: Uni oder Industrie? 5 1.1 Arbeiten in der Universität 5 Forschung 6 Mittelbau 8 Fachhochschule 9 1.2 Arbeiten in der Industrie 11 Forschung und Entwicklung 11 Produktion 13 Qualitätsmanagement 15 Medizinische Dokumentation 17 Marketing, Sales, Business Development, ProductManagement 18 1.3 Die Arbeitsbedingungen: Gehalt und Befristungen 21 Gehalt 21 Befristete vs. unbefristete Verträge 22 1.4 David oder Goliath: vom Start-up bis zum Großkonzern 22 1.5 Wieso ich geblieben oder gegangen bin 24 2 Sie haben es in der Hand: Entscheidungen beeinflussen den Karriereweg 27 2.1 Wann ist der optimale Zeitpunkt für die richtige Entscheidung? 28 Wie gelingt derWechsel von der Universität in die Industrie? 29 Wechsel zurück an die Universität 29 2.2 Richtungsänderungen: das C und D auf demWeg von A nach B 30 3 PhD und Postdoc: die Krönung der Qualifikation oder überflüssiger Ballast? 37 3.1 Promotion, wer braucht das schon? 37 Berufseinstieg mit oder ohne Titel 38 Promotion: wie geht das eigentlich? 40 Promotion ja? Dann aber richtig! 42 3.2 Postdoc – Karriereschritt oder Parkposition? 45 Frau Dr. Bequemlich 47 Frau Dr. Spezialist (Mädchenname: Alter) 48 Frau Dr. Armut 49 Teil II Bewerbung und Vorstellungsgespräch 51 4 Stellenanzeige und Co: wie kommen Sie zu Ihrer Traumposition? 53 4.1 Die Klassiker: die Stellenanzeige 54 Tipps für Ihre Stellensuche 56 4.2 Die Initiativbewerbung 58 4.3 Jeder kennt jeden – Netzwerke oder Vetternwirtschaft? 59 4.4 Headhunter, Recruiter, Zeitarbeit: vom modernen Talente-Handel 61 5 Dokumente verfassen: Beispiele und Erläuterungenmit Expertentipps 65 5.1 Anschreiben 67 Der erste Satz: Einstieg, Stolperfalle undWeichensteller 67 Der Hauptteil: die Kunst dasWesentliche herauszustellen 70 Der Schlussteil 75 5.2 Lebenslauf 77 Wo bewerben Sie sich? 78 Umgang mit persönlichen Angaben 78 Moderne Frau, moderner Lebenslauf: Schlüsselwörter, Highlights und Kurzprofile 80 Das sind Sie: Ihr Inhalt 82 Dinge, die uns (nicht) interessieren: was wichtig und was redundant ist 83 Schlafmützen, Hausmuttchen und fleißige Bienen: von Arbeitslosigkeit und Elternzeit 85 Format und Länge 85 ... and the winner is: not you! Troubleshooting for Dummies 86 5.3 Big brother is watching you: Ihre Präsenz imWorldWideWeb 87 5.4 Einreichen von elektronischen Unterlagen 88 6 Überzeugend im Interview 93 6.1 Machen Sie sich Ihre Vorzüge klar 94 6.2 Unsere Top Fragen, für die Sie fit sein sollten 96 6.3 Haben Sie noch Fragen? 102 6.4 Neunzig entscheidende Sekunden 104 6.5 Dresscode: mit Birkenstocksandalen oder doch im Anzug? 108 6.6 Der Kopf folgt dem Körper: bringen Sie sich in Stimmung 110 6.7 Entspannt ankommen zeigt Souveränität 110 6.8 Das Interview beginnt beim Empfang 111 6.9 Kommunikation ohneWorte 112 6.10 Wissenschaftler und Personaler: zweiWelten treffen aufeinander 119 6.11 Die erste, zweite und dritte Gesprächsrunde: so gleich und doch so anders 120 6.12 Nach dem Gespräch 123 6.13 Nicht alle können gewinnen: Umgang mit Absagen 126 6.14 Nicht ganz trivial: das Telefoninterview 127 Wie unterscheidet sich ein Telefoninterview vom klassischen Interview? 127 Die Terminvereinbarung 128 Vorbereitungen speziell für das Gespräch am Telefon 129 Am Tag des Telefoninterviews 130 Während des Telefongesprächs 130 Eine Variante: das Skype-Interview 131 7 Volle Konzentration: das Assessment-Center 133 8 Ein verführerisches Angebot? Gehalts- und Vertragsverhandlungen 137 8.1 Die Frau als Verhandlerin 138 8.2 Verhandeln: was heißt das eigentlich? 139 8.3 Los geht’s: von der Vorbereitung bis zur Unterschrift 140 8.4 Es geht nicht nur um eine Zahl: seien Sie kreativ 143 8.5 Die Macht mehrerer Angebote 147 8.6 Die gemeinsame Lösung 149 8.7 Wenn nötig, gehen Sie weg 150 8.8 Die Frau als gute Verhandlerin 151 Teil III Im Berufsleben 153 9 Tipps für den erfolgreichen Start 155 9.1 Der erste Tag 155 9.2 Nicht nur Leistung zählt, sondern auch Persönlichkeit 159 9.3 Von Allianzen und Netzwerken 168 9.4 Hochmut kommt vor dem Fall 171 10 Wo ist mein Platz? Von Konferenzen und Dinnerparties 175 10.1 Das König Artus Prinzip 176 10.2 Ihr erstes Mal am Tisch 179 11 Die Spiele sind eröffnet! Herausforderungen im Job 183 11.1 Die Bescheidenheitsfalle 185 11.2 Die Dornröschenfalle oder wie vermarkte ich mich selbst? 186 11.3 Die Beliebtheitsfalle 187 11.4 Die Perfektionsfalle 189 11.5 Die Konkurrenzfalle: Stutenbissigkeit gibt es nicht nur unter Pferden 190 11.6 Die Schreibtischfalle 193 11.7 Die Netzwerkfalle 193 11.8 Die Kommunikationsfalle 195 12 Führungseigenschaften: in den Schoß gefallen oder erlernt? 201 12.1 Was macht einen perfekten Chef aus? 203 12.2 Führen Frauen anders als Männer? 205 12.3 Was genau unterscheidet denn einenMitarbeiter von einem Chef? 206 12.4 Plötzlich Chef – was nun? 208 12.5 Herausforderungen einer Führungskraft:Motivation von Mitarbeitern 211 12.6 Wie vielWeiblichkeit darf als Führungskraft sein? Eine Umfrage unter Männern und Frauen 214 13 Wenn die Hormone verrückt spielen: Herausforderungen an besonderen Tagen 217 14 Kennen Sie Ihr Ziel? 223 14.1 Ziele können motivieren und auch lähmen 223 14.2 Augen zu und durch 224 14.3 Das Ende in Sichtweite behalten: erreichbare Zwischenziele 226 14.4 Die Strategie zum unglücklich sein: Ziele über andere definieren 226 14.5 Ziele zu definieren heißt gleichzeitig Pläne zu schmieden 227 15 Chancen nutzen und neue Türen öffnen 229 16 Alles hat ein Ende nur dieWurst hat zwei? 233 Teil IV Sackgasse Mutter? Chancen und Herausforderungen unserer Zeit 235 17 Die (politische) Lage 237 17.1 Hausfrauen der Zukunft? 238 17.2 Karrieremütter – die Frauen der Zukunft? 241 17.3 Teilzeitarbeit: das Beste von beidenWelten? 245 17.4 Naturwissenschaftlerinnen in Deutschland – eine spezielle Situation 246 18 Gibt es einen perfektenMoment, umKinder zu bekommen? 249 19 Über Unfruchtbarkeit im familienfreundlichen Langweiler-Job 261 20 Wie sage ich’s demChef? Schwangerschaft, Kinder und Karrierewunsch 265 20.1 Die frohe Botschaft verkünden 265 20.2 Gleichbehandlung 267 20.3 Ihr Comeback 269 21 Frauen, Mütter, Arbeitgeber: von schiefen Blicken und Vorurteilen 271 21.1 Karrieremutter versus Hausfrau: ein Kulturkampf 272 21.2 Der soziale Druck am Arbeitsplatz 277 22 Organisation von Arbeit und Familie 279 22.1 Platz eins und zwei: Ihr Partner und andere Helfer 281 Partnerwahl 281 Mein, dein, unser oder ihr Problem: die Hausarbeit 282 22.2 Der dritte Platz: Organisationstalent, Flexibilität und Durchsetzungsfähigkeit 284 22.3 Work-Life-Balance 285 23 (Erfolgs-)Geschichten 291 Stichwortverzeichnis 303

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Book SynopsisDie Visionen von heute können die Realität von morgen sein - die Naturwissenschaften werden auch in Zukunft die Grenzen der menschlichen Erkenntnis immer weiter hinausschieben!Trade Review"Die besondere Begabung Ganteförs ist, komplexe und komplizierte wissenschaftliche Zusammenhänge so darzustellen, dass sie auch für einen Laien verständlich werden." Lebensmittelchemie (31.07.2017) "Wer wissen will, ob es irgendwann einmal "Supermenschen" geben wird oder wir in der Zukunft Gedanken lesen werden können, der kann sich hier sehr aufregende Antworten holen." Deutsche Behinderten-Zeitschrift (27.06.2017) "Auf den interessierten Laien zugeschnitten, werden die komplexen Themen des Buches in elf Kapiteln gut verständlich und so kurz und anschaulich wie möglich erklärt. Da jedoch schon zu Beginn des Buches beim Lesen einige Ungereimtheiten auftreten, betrachtet man als Leser die nachfolgenden Erläuterungen dann doch mit etwas gemischten Gefühlen. Dennoch ist es ein interessantes Buch, das spannende Themen aufgreift und damit etwas Licht auf den Stand der heutigen Forschung und die Zukunftshoffnungen der Wissenschaftler wirft." leser-welt.de (08.05.2017) "Die Lektüre empfiehlt sich als optimistisches Gegengewicht in einer Zeit, in der die pessimistischen Stimmen häufig überhand nehmen. Der Band ist vor allem für diejenigen lesenswert, die sich einen Überblick darüber verschaffen wollen, was derzeit Kenntnisstand der Naturwissenschaften ist und welche Vorstöße diese in Regionen unternehmen, in denen sie auf plausible Vermutungen angewiesen sind." Nachrichten aus der Chemie (05.04.2017) "Der Rezensent hat dieses bemerkenswerte Buch mit großem Interesse, ja Begeisterung, gelesen. Er kann es allen Kolleginnen und Kollegen als Lektüre empfehlen, die Argumente suchen, um an die Zukunft der Naturwissenschaften glauben zu können." Prof. Dr. Steinhart, Universität Hamburg (07.03.2017) "Der Autor will mit seinem Buch etwas gegen die Technologieskepsis und die grassierende Zukunftsangst tun: Ob ihm dies gelingt, bleibt offen. Aber zum Nachdenken bringt er den Leser, und das ist eigentlich noch wichtiger." Naturwissenschaftliche Rundschau (01.03.2017) "Wer sich als Leser wieder auf den aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik bringen möchte, dem sei dieses Buch ans Herz gelegt. So schnell und kompakt wird der aktuelle Kenntnisstand in kaum einem Buch vermittelt." astronomie.de (22.01.2017) "Gerd Ganteför bietet einen gut verständlichen Überblick über den Stand der Forschung und die möglichen zukünftigen Erkenntnisse. Das Buch ist jedem zu empfehlen, der einen gut zu lesenden und spannenden Überblick sucht. Mit klarem Strich zeichnet es eine Zukunftsvision, die Hoffnung und zumindest Interesse an der Technik weckt, manchmal jedoch allzu sehr an die aus Star Trek bekannte, durch Technologie erlöste Menschheitsvorstellung erinnert." theologie-naturwissenschaften.de (21.02.2017) "Wie auch immer, dem Leser offenbart sich ein sehr spannendes Thema mit faszinierenden und manchmal auch verblüffenden Erkenntnissen. (...) Auf jeden Fall muss man dieses Buch gelesen, besser verinnerlicht haben." Raumfahrt Concret (20.01.2017) "Wer wissen will, ob es irgendwann einmal 'Supermenschen' geben wird oder wir in der Zukunft Gedanken lesen werden können, der kann sich in Gerd Ganteförs unterhaltsamen und höchst informativen Sachbuch sehr aufregende Antworten abholen." kultbote.de (19.01.2017) "Ein Buch, das Fragen beantwortet, Hoffnung macht und doch an seine Grenzen stößt, an die Grenzen der Naturgesetze. Spannend zu lesen, mit wissenschaftlichem Aufbau, dennoch sehr informativ." amazon.de (07.01.2017) "Ein leicht lesbares, hochaktuelles Buch, nachdrücklich allen Büchereien zu empfehlen." Buchprofile (02.01.2017) "Implantierte Kameras, die Augen ersetzen; Pillen gegen Krebs; Exo-Skelette - eine Art Rüstung, die Körperkraft mit Maschinenkraft verstärkt oder Nanopartikel im Blut, die soviel Sauerstoff speichern, dass Menschen über eine halbe Stunde lang unter Wasser bleiben könnten? Viele der vorgestellten Projekte sind heute tatsächlich noch Science Fiction. Einen eindeutigen Zeitraum zu nennen, wann diese Entwicklungen Realität werden, wäre unseriös. Aber allein die fundierte Dokumentation, dass all dies tatsächlich Science und nicht nur Fiction ist, macht Eindruck." ORF Hörfunk (30.12.2016) "Ein spannendes Buch für Leser, die ein gewisses Grundverständnis und ein Interesse für naturwissenschaftliche Fragestellungen mitbringen. (...) Dabei kommt ein unterhaltsamer Erzählstil nicht zu kurz, der die Leser nicht ermüden lässt." Lebensmitteltechniker Mitteilungen (30.12.2017) "Spannende naturwissenschaftliche Visionen hat der Physikprofessor Ganteför in diesem Buch versammelt. (...) Informativ und unterhaltsam erörtert er Fragen wie 'Kann Wissen direkt in das Gehirn übertragen werden?' oder: 'Beamen: Das Transportmittel der Zukunft?' und punktet mit fundiertem Wissen und originellen Denkanstößen." DUZ (20.12.2016) "Gerd Ganteför räumt mit der weitverbreiteten Meinung auf, in der Wissenschaft seien keine großen Erkenntnisse wie etwa die Quantentheorie mehr zu erwarten. (...) Wer also wissen will, ob es irgendwann einmal "Super-Menschen" geben wird, oder wir in der Zukunft Gedanken lesen können werden, der kann sich hier sehr aufregende Antworten abholen." CHEManager (11/2016) "In "Heute Science Fiction, morgen Realität" skizziert der Konstanzer Physikprofessor Gerd Ganteför die Grenzen der heutigen naturwissenschaftlichen Erkenntnis und wirft einen Blick über sie hinaus. Auf diese Weise zeichnet er ein spannendes Bild möglicher naturwissenschaftlich-technischer Entwicklungen." spektrum.de (11/2016) "Während Lisa Randall mit ähnlichen Grundlagen mehr auf die retrospektive Erklärung des belebten Universums zielt, richtet der neue Band aus der Reihe "Erlebnis Wissenschaft" den Blick nach vorn und versammelt die spannendsten naturwissenschaftlichen Themen der Zukunft." ekz.Bibliotheksservice (11/2016) "Mit "Heute Science Fiction, morgen Realität?" bietet Gerd Ganteför auch und gerade absoluten Wissenschafts-Laien einen spannenden und leicht verständlichen Einblick in die Möglichkeiten der Wissenschaft von morgen, welche ebenso vielfältig bunt sind wie das Cover des Buches. Doch dank eben dieser Themenvielfalt bin auch ich als "Wissenschafts-Profi" bei der Lektüre hier und da ins Staunen gekommen." keinsteins-kiste.de (11/2016) "Fundiert, ruhig, sachlich, mit vielfachen Abbildungen illustriert, führt Ganteför im Buch den Status quo der wissenschaftlichen Forschung und dessen, was auf dieser Basis demnächst möglich sein könnte (...), sehr verständlich aus." Q'Phaze (11/2016) "Eine interessante und überaus lehrreiche Lektüre (...), über das, was die Welt ausmacht, wo das herkommt und wo es auch ganz konkret hingehen könnte." rezensionsseite.de (10/2016) "Das Buch besticht durch seine klare und leicht verständliche Sprache, mit der der Autor trotzdem eine Menge detailliertes Wissen vermittelt. Faszinierend und interessant." buchrezicenter.de (10/2016) "Ein verständliches Einstiegswerk in die Welt der Technologie." Technological Reviews (10/2016) "Wäre Beamen angenehmer als ein Langstreckenflug? Nein, das Naturgesetz der Erhaltung der Energie kann man nicht umgehen, und Masse nicht an einem Ort verschwinden und woanders auftauchen. Diese und mehr Fragen beantwortet Ganteför hier auf gut lesbare und doch wissenschaftliche Weise." Die Presse (08.10.2016) "Das Buch stellt so viele Fragen (...), die zum Nachdenken und auch zum Träumen auf jeden Fall anregen, so schaut unbedingt selbst einfach mal rein, es lohnt sich sehr." mediennerd.de (28.09.2016)Table of ContentsÜber den Autor v Vorwort ix 1 Einleitung 1 Ein grundlegendes Rätsel: Die Naturkonstanten 2 Das Zeitalter des Pessimismus 4 Ist eine Zukunft ohne Entwicklung möglich? 5 Der Optimismus der Nachbarn 6 Der erste Schritt: Die Grenzen des Wissens erkennen 6 2 Das Wunder des Universums 9 Wie weit ist es bis zum Ende der Welt? 9 Gibt es eine zweite Erde? 13 Gibt es außerirdisches Leben? 21 Gibt es außerirdisches intelligentes Leben? 28 3 Reisen zu den Sternen 31 Sind Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit möglich? 31 Wird man durch die Zeit reisen können? 34 Beamen: Transportmittel der Zukunft? 36 Werden wir jemals zu den Sternen reisen? 38 4 Energiequellen der Zukunft 45 Lassen sich Schwarze Löcher zähmen? 45 Wird es neue, unerschöpfliche Energiequellen geben? 50 5 Visionen der Biologie 59 Können Dinosaurier wieder zum Leben erweckt werden? 59 Wie ist das Leben auf der Erde entstanden? 69 Kann der Mensch künstliches Leben erschaffen? 78 6 Visionen der Medizin 87 Werden alle Krankheiten besiegt werden? 87 Bleibt das ewige Leben ein ewiger Traum? 102 Wird es Supermenschen geben? 112 7 Geist und Bewusstsein 121 Kann Wissen direkt in das Gehirn übertragen werden? 121 Wird man Gedanken lesen können? 132 Wird es intelligente Computer geben? 137 Kann ein Ichbewusstsein in einen Computer kopiert werden? 145 8 Die Grenzen des Wissens: Die Elementarteilchen 151 Was sind Quarks? 151 Gibt es eine Weltformel? 159 Was sind Raum und Zeit? 164 Was ist eigentlich ein Teilchen? 169 Das Higgs-Feld: Eine neue Äthertheorie? 175 9 Die Grenzen des Wissens: Die Naturgesetze 179 Warum sind die Naturgesetze so wie sie sind? 179 Warum gibt es vier Naturkräfte? 183 Was bestimmt die Werte der Naturkonstanten? 186 Warum ist im Universum Leben möglich? 189 10 Die Grenzen des Wissens: Das Universum 191 Ist das Universum wirklich in einem Urknall entstanden? 191 Wo ist die Antimaterie geblieben? 195 Was ist die dunkle Materie? 197 Was ist die Quelle der Dunklen Energie? 200 Expandierte das Universum mit Überlichtgeschwindigkeit? 204 Was war vor dem Urknall? 206 11 Eine Vision der Zukunft 209 Aufbruch ins Universum 210 Neue Energiequellen 211 Visionen der Biologie 212 Visionen der Medizin 213 Bewusstsein und künstliche Intelligenz 214 Vorstoß ins Unbekannte 215 Sachverzeichnis 219

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Book SynopsisHelmut Werner, selbst ein anerkannter Anorganiker, beleuchtet in seinem Buch die Entwicklung der anorganischen Chemie in Deutschland von den ersten wirklich wissenschaftlichen Schritten im frühen 19. Jahrhundert bis hin zu den modernen Forschungsthemen des beginnenden 21. Jahrhunderts. Dabei stehen stets die Wissenschaftler im Vordergrund, die mit ihren Leistungen und Schwerpunktsetzungen die wissenschaftliche Landschaft über ihren Tod hinaus geprägt haben. Dem Autor gelingt es so, die Geschichte einer Wissenschaft lebendig werden zu lassen.Trade Review"Dieses umfangreiche Sachbuch gibt einen guten Überblick über weltweit anerkannte Anorganiker Deutschlands und bietet nicht nur Chemiestudenten ein interessantes Nachschlagewerk zu Persönlichkeiten, die auf dem Gebiet der anorganischen Chemie aktiv waren und deren Forschungsthemen." Materials and Corrosion (03/2018) "Der Autor hat mit seinen Recherchen ein gewaltiges Pensum absolviert und die Ergebnisse ansprechend formuliert." Physik in unserer Zeit (01.12.2017) "(...) zeichnet die Entwicklung der anorganischen Chemie in Deutschland von den ersten wirklich wissenschaftlichen Schritten im frühesten 19. Jh. bis hin zu den modernen Forschungsthemen des beginnenden 21. Jh. nach. Im Vordergrund der historischen Betrachtung stehen dabei über die gesamte Zeitspanne hinweg die einzelnen Wissenschaftler, die mit ihren jeweiligen Leistungen und Schwerpunktsetzungen die wissenschaftliche Landschaft geprägt haben. Mit dieser Fokussierung auf die handelnden Personen erzählt Werner die Geschichte dieser Wissenschaft lebendig. Das Buch ist eine historische, spannende Darstellung der Anorganik. METALL (24.03.2017) "Das Werk ist eine historische Darstellung der Anorganik, die zugleich grundlegendes Wissen über diese Wissenschaft spannend aufbereitet." PROCESS (01.02.2017)Table of ContentsVorwort XI Teil I Historischer Abriss der Entwicklung der anorganischen Chemie in Deutschland 1 1 Prolog 2 2 Vorfahren 5 3 Das 19. Jahrhundert: Die anorganische Chemie bekommt Konturen 11 4 Das erste Drittel des 20. Jahrhundert: Ein schrittweiser Aufschwung 29 4.1 Die Chemie der Borane und Silane:Meisterleistungen der Experimentierkunst 32 4.2 Otto Ruff und der Höhenflug der Fluorchemie 37 4.3 Die Koordinationschemie fasst Fuß 39 4.4 Metallorganik trifft Koordinationschemie: Die Chemie der Metallcarbonyle 43 4.5 Pionierarbeiten in der Festkörperchemie 45 5 1933–1945: Eine bedrückende Zeit 52 5.1 Die allgemeine Situation 52 5.2 Alte und neue Forschungsprojekte 58 6 1945–1960: Die Aufbaujahre 66 6.1 Ein schwieriger Beginn 66 6.2 Die vorherrschenden Forschungsthemen 69 6.3 Ein Schritt in Neuland 71 7 1960–1975: Die Renaissance der anorganischen Chemie 76 7.1 Der erste Paukenschlag: Die Synthese stabiler Verbindungen der „edlen“ Gase 77 7.2 Der zweite Paukenschlag: Die Entdeckung der Carben- und Carbinkomplexe 78 7.3 Renaissance der Nichtmetallchemie 80 7.4 Frische Impulse in der Festkörperchemie 81 7.5 Fortschritte in der metallorganischen Chemie 82 8 1975–1990: Eine neue Generation rückt nach 85 8.1 Der Sturz des Doppelbindungsverbots 86 8.2 Weitere Glanzpunkte in der Nichtmetallchemie 89 8.3 Ein altes und doch neues Gebiet: Molekulare Metallcluster 93 8.4 Experiment und Theorie in der Festkörperchemie 94 8.5 Neue Facetten in der Organometall- und Koordinationschemie 98 9 Die anorganische Chemie an den Universitäten in der DDR 105 9.1 Unruhige Jahre 105 9.2 Forschungsaktivitäten im real existierendem Sozialismus 111 10 Anorganische Chemie vor und nach der Jahrtausendwende 118 10.1 Festkörperchemie und Nanomaterialien 118 10.2 Metalloide, „Wagenräder“ und Riesencluster 124 10.3 Chemie der Nichtmetalle: Unverändert aktuell 126 10.4 Elementorganische undMetallorganische Chemie 131 10.5 Ein neuer Zweig: Bioanorganische Chemie 137 Teil II Die Entwicklung der anorganischen Chemie an den deutschen Universitäten und Technischen Hochschulen 147 11 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen 148 12 Humboldt-Universität zu Berlin 162 13 Technische Universität Berlin 177 14 Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn 192 15 Technische Universität Braunschweig 199 16 Technische Universität Clausthal 209 17 Technische Universität Darmstadt 217 18 Technische Universität Dresden 226 19 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg 238 20 JohannWolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main 250 21 Technische Universität Bergakademie Freiberg 256 22 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg 266 23 Justus-Liebig-Universität Gießen 274 24 Georg-August-Universität Göttingen 280 25 Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald 292 26 Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 298 27 Universität Hamburg 307 28 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover 319 29 Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg 329 30 Friedrich-Schiller-Universität Jena 343 31 Karlsruher Institut für Technologie (KIT) 355 32 Christian-Albrechts-Universität Kiel 367 33 Universität Köln 374 34 Universität Leipzig 384 35 Johannes Gutenberg-Universität Mainz 396 36 Philipps-Universität Marburg 404 37 Ludwig-Maximilians-Universität München 417 38 Technische Universität München 435 39 Westfälische Wilhelms-Universität Münster 450 40 Universität Rostock 466 41 Universität Stuttgart 472 42 Eberhard Karls Universität Tübingen 484 43 Julius-Maximilians-Universität Würzburg 497 44 Die ehemals deutschen Universitäten Königsberg und Breslau und die Technischen Hochschulen Breslau und Danzig 509 Teil III Die „jungen“ Universitäten 515 45 Universität Augsburg 516 46 Universität Bayreuth 520 47 Freie Universität Berlin 527 48 Universität Bielefeld 535 49 Ruhr-Universität Bochum 542 50 Universität Bremen 550 51 Technische Universität Chemnitz 555 52 Technische Universität Dortmund 558 53 Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf 567 54 Universität Duisburg-Essen 572 55 Universität Hohenheim 578 56 Technische Universität Kaiserslautern 582 57 Universität Kassel 586 58 Universität Konstanz 589 59 Otto-von Guericke-Universität Magdeburg 594 60 Carl von Ossietzky Universität Oldenburg 596 61 Universität Osnabrück 600 62 Universität Paderborn 602 63 Universität Potsdam 606 64 Universität Regensburg 609 65 Universität des Saarlandes 614 66 Universität Siegen 621 67 Universität Ulm 625 68 Bergische Universität Wuppertal 628 69 Max-Planck-Institute 633 Epilog 641 Quellenverzeichnis 644 Stichwortverzeichnis 651 Namensverzeichnis 664

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Book SynopsisDas Buch beginnt mit einer Einführung in die Physik der Nanotechnologie und der Nanostrukturen sowie deren Herstellung und Charakterisierung. Der zweite Teil befasst sich mit dem faszinierenden Element Kohlenstoff, das den Ausgangspunkt für alle weiteren Betrachtungen darstellt: Dank der besonderen Eigenschaften des Kohlenstoffs kann dieser in verschiedenen Formen auftreten, etwa in Form von transparentem Diamant oder opakem Graphit. Der dritte Teil des Buches widmet sich ungewöhnlicheren Kohlenstoffnanostrukturen wie den Kohlenstoffnanoröhrchen, Fullerenen, Kohlenstoff-"Zwiebeln" und dem Super-Material Graphen, einem heißen Kandidaten für bessere, schnellere und zuverlässigere Elektronik. Das Buch schließt mit einem Ausblick auf strukturell den Kohlenstoffnanostrukturen verwandte Materialien.Trade Review"Dieses Sachbuch gibt einen guten Einblick in das komplexe Thema der Nanotechnologie." Materials and Corrosion (11/2017) "Didaktisch sehr gelungen und mit hochwertigen Abbildungen ergänzt, stellt der Autor die vielfältigen Arten von Nanostrukturen dar und erläutert zahlreiche Herstellungs- und Charakterisierungsmethoden." Physik in unserer Zeit (04.09.2017) "Das anschauliche und wissenschaftlich fundierte Lehrbuch beginnt mit einer Einführung in die Physik der Nanotechnologie und der Nanostrukturen sowie deren Herstellung und Charakterisierung (...)." Allgemeines Ministerialblatt (06.06.2017) Obwohl in dem Buch Einsatzmöglichkeiten und damit verbundene Probleme der Nanotechnologie im Lebensmittel- und Ernährungsbereich nicht diskutiert werden, ist es für Studierende ein didaktisch klug aufgebauter Einstieg in die interdisziplinäre Wissenschaft Nanotechnologie. Es gibt kaum Literatur, in der vor allem didaktisch geschickt und gut lesbar begründet wird, warum sich Nanomaterialien im Verhalten deutlich von makroskopischen Materialien unterscheiden. Da nanoskalierte Materialien bei der Herstellung von Lebensmitteln und kosmetischen Mitteln immer wichtiger werden, empfehle ich das Buch besonders auch den Studierenden der Lebensmittelchemie und ? technologie als didaktisch gut gemachten Einstieg in das Thema. Prof. Dr. Steinhart, Universität Hamburg Das Buch basiert auf den erfolgreichen Vorlesungen des Autors und wurde hinsichtlich von Stil und Niveau geschrieben für Studenten mit nur geringen Vorkenntnissen der Festkörperphysik. (...) Der Autor kombiniert dabei wissenschaftliche Fachkenntnis mit guter Didaktik und studentengerechtem Schreibstil. Zielgruppe sind speziell Master-Studenten der Materialwissenschaften, Master-Studenten und Dozenten der Physik, Chemie und Biologie sowie Bibliotheken. Konstruktion (01.04.2017) Die einzelnen Kapitel sind sehr gut für das jeweilige Thema aufgebaut, wobei die entsprechende Thematik sehr gut erklärt und mit geeigneten Bildern untermauert wird. Dabei wird vor allem viel Wert auf Verständnis gelegt. (...) Das Buch bietet einen guten Einstieg in die Materie der Nanotechnologie und alles in allem einen schönen Überblick. Somit hält der Titel, was er verspricht und macht mehr Lust auf das Thema. ChemlsTry20 (14.03.2017) Ein sehr gut geschriebenes Werk, das einem die Grundzüge anschaulich darlegt. Fachschaft Medizin Universität Marburg (06.03.2017) "Das Buch kommt ansatzweise schon für Oberstufenschüler, hauptsächlich für Studenten naturwissenschaftlicher Fachrichtungen infrage." Ekz.Bibliotheksservice (30.01.2017)Table of ContentsVorwort XI 1 Einführung 1 1.1 Nanowissenschaften und Nanotechnologie 1 1.2 Nanowissenschaften sind interdisziplinär 3 1.3 Nanotechnologie – Heilsbringer oder Risiko? 3 1.4 Kohlenstoffnanostrukturen 4 1.5 Der Aufbau dieses Buchs 5 Literatur 7 Teil I Nanotechnologie und Nanostrukturen 9 2 Nanostrukturen 11 2.1 Definition 11 2.2 Physik und Chemie im Nanometerbereich 12 2.2.1 Der Einfluss der Oberfläche 13 2.2.2 Platzersparnis 14 2.2.3 Kritische Längen 16 2.2.4 Quantenmechanik 22 2.3 Arten von Nanostrukturen 25 2.4 Vorbilder in der Natur 31 2.5 Wissen testen 34 Literatur 35 3 Herstellung von Nanostrukturen 37 3.1 Grundlegende Ansätze zur Herstellung von Nanostrukturen 37 3.2 Top-down-Verfahren 37 3.2.1 Erzeugung von Nanopartikeln durchMahlen 39 3.2.2 Mechanische Oberflächenermüdung 40 3.2.3 Lithografie und Ätzen 41 3.3 Irgendwo dazwischen: die weiche Lithografie 44 3.3.1 Nanokontaktdruck 45 3.3.2 Weitere auf Stempeln beruhende Verfahren der weichen Lithografie 46 3.3.3 Dip-Pen-Nanolithografie 47 3.4 Bottom-up-Verfahren 48 3.4.1 Selbstassemblierte Systeme und Schichten 50 3.4.2 Verwendung von Templates 52 3.4.3 Verwendung von DNA 54 3.4.4 Prozessführung 55 3.5 Funktionalisierung 55 3.5.1 Möglichkeiten zur Funktionalisierung 56 3.5.2 Verleihung von Funktionalitäten 59 3.6 Wissen testen 62 Literatur 62 4 Charakterisierung von Nanostrukturen 65 4.1 Kann man Atome sehen? 65 4.1.1 Das Rayleigh-Kriterium 65 4.1.2 Reduzierung derWellenlänge elektromagnetischer Strahlung 66 4.1.3 Die Lösung: Teilchenstrahlen 67 4.2 Elektronenstrahlverfahren 68 4.2.1 SEM 68 4.2.2 TEMund HRTEM 70 4.2.3 TED und EELS 71 4.3 Charakterisierung mittels Nanosystemen: Rastersondenmikroskopie 72 4.3.1 Rastertunnelmikroskopie 73 4.3.2 AFM 76 4.3.3 Weitere Verfahren 79 4.4 Makroskopische Verfahren 82 4.4.1 Raman-Spektroskopie 82 4.4.2 Weitere spektroskopische Verfahren 85 4.4.3 Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung 85 4.4.4 Beugungsverfahren zur Ermittlung der Kristallinität 88 4.5 Wissen testen 90 Literatur 90 Teil II Das Element Kohlenstoff 93 5 Das Element Kohlenstoff 95 5.1 Vorkommen 95 5.1.1 Die Entstehung von Kohlenstoff 96 5.1.2 Bedeutung als Energieträger 97 5.1.3 Bedeutung in der Biologie 97 Inhaltsverzeichnis VII 5.2 Die besondere Chemie des Kohlenstoffs 98 5.2.1 Hybridisierung 98 5.2.2 Ring- und Kettenbildung 100 5.2.3 Polymere 103 5.2.4 Fremdatome und funktionelle Gruppen 104 5.3 Wissen testen 107 Literatur 108 6 Kohlenstofffestkörpermodifikationen 109 6.1 Diamant 111 6.1.1 Vorkommen und Herstellung 111 6.1.2 Physikalische Eigenschaften 118 6.1.3 Chemische Eigenschaften 121 6.1.4 Anwendungen 121 6.2 Graphit 122 6.2.1 Struktur 122 6.2.2 Gewinnung bzw. Herstellung 123 6.2.3 Physikalische Eigenschaften 123 6.2.4 Chemische Eigenschaften 124 6.2.5 Anwendungen 125 6.3 Weitere Modifikationen 127 6.3.1 Glaskohlenstoff 127 6.3.2 Ruß 128 6.3.3 Amorpher Kohlenstoff 129 6.4 Wissen testen 130 Literatur 131 Teil III Kohlenstoff-Nanostrukturen 133 7 Punktförmige Kohlenstoffnanostrukturen: Fullerene 135 7.1 Entdeckung 135 7.2 Struktur 137 7.2.1 Die große Varietät der Fullerene 137 7.2.2 C60 und C70 139 7.2.3 Nomenklatur 140 7.3 Fullerite 140 7.4 Fullerene mit Fremdatomen 141 7.4.1 Heterofullerene 141 7.4.2 Endohedrale Komplexe 142 7.5 Herstellung 144 7.5.1 Laserablation 144 7.5.2 Thermische Zersetzung 144 7.5.3 Vakuum-Bogenentladung 146 7.5.4 Pyrolyse 146 7.5.5 Verbrennungsverfahren 147 7.5.6 Vergleich der Verfahren 147 7.6 Weiterverarbeitung 148 7.6.1 Reinigung und Anreicherung 148 7.6.2 Funktionalisierung 149 7.6.3 Polymerisation 150 7.7 Eigenschaften von Fullerenen 150 7.7.1 Chemische Eigenschaften 151 7.7.2 Mechanische Eigenschaften 151 7.7.3 Optische Eigenschaften 152 7.8 Anwendungen 152 7.8.1 Wasserstoffspeicherung 155 7.8.2 Härtung vonMaterialien 155 7.8.3 Medizin 155 7.9 Wissen testen 159 Literatur 160 8 Eindimensionale Kohlenstoffnanostrukturen: Nanoröhrchen 163 8.1 Entdeckung 163 8.2 Beschreibung, Klassifizierung und Nomenklatur 164 8.2.1 Armchair-, Zigzag- und chirale Röhrchen 164 8.2.2 Singlewall- andMultiwall-Röhrchen 167 8.2.3 Die Enden der Nanoröhrchen 168 8.2.4 Spezielle Arten von CNTs 168 8.2.5 Nanoröhrchenmit Fremdatomen 170 8.2.6 Nanoröhrchen aus anderenMaterialien 172 8.3 Herstellung 172 8.3.1 Physikalische Verfahren 172 8.3.2 CVD-Verfahren 173 8.3.3 Ein spezielles Beispiel: das HiPCO-Verfahren 177 8.3.4 Zusammenfassender Vergleich 178 8.3.5 Reinigung, Trennung und Aufbereitung 179 8.3.6 CNT-Bündel, -Fasern und -Filme 181 8.4 Eigenschaften 185 8.4.1 Mechanische Eigenschaften 186 8.4.2 Elektrische und elektronische Eigenschaften 186 8.4.3 Thermische Eigenschaften 187 8.4.4 Chemische Eigenschaften 188 8.5 Anwendungen 188 8.5.1 Nanoverbundwerkstoffe 189 8.5.2 Anwendungen in elektronischen Bauelementen 190 8.5.3 Feldemission 196 8.5.4 Sensoren 197 8.5.5 Anwendung von CNTs in der Medizin 198 8.5.6 Weitere Anwendungen 200 8.5.7 Gegenwärtige Probleme 200 8.6 Wissen testen 201 Literatur 201 9 Zweidimensionale Kohlenstoffnanostrukturen: Graphen 205 9.1 Entdeckung 205 9.2 Struktur 206 9.3 Herstellung 207 9.3.1 Ablöseverfahren 208 9.3.2 CVD-Verfahren 208 9.3.3 Direktes epitaktischesWachstum durch Segregation 209 9.3.4 Transfer auf geeignete Substrate 210 9.3.5 Graphenwachstum auf SiC 211 9.3.6 Reduktion von Graphenoxid 212 9.4 Eigenschaften 214 9.4.1 Mechanische Eigenschaften 215 9.4.2 Elektrische und elektronische Eigenschaften 215 9.4.3 Thermische Eigenschaften 216 9.4.4 Optische Eigenschaften 216 9.4.5 Chemische Eigenschaften 217 9.4.6 Weitere Eigenschaften 217 9.5 Anwendungen 218 9.5.1 Graphentransistor 218 9.5.2 Chemische Sensoren und Biosensoren 219 9.5.3 Nanoverbundwerkstoffe 221 9.6 Wissen testen 221 Literatur 223 10 Dreidimensionale Kohlenstoffnanostrukturen 225 10.1 Kohlenstoffnanozwiebeln 225 10.1.1 Struktur 225 10.1.2 Herstellung 227 10.1.3 Eigenschaften 230 10.1.4 Anwendungen 230 10.2 Kohlenstoffnanohörner 231 10.3 Weitere graphitische dreidimensionale Kohlenstoffnanostrukturen 234 10.4 Zusammenfassung: graphitähnliche dreidimensionale Kohlenstoffnanostrukturen 236 10.5 Diamantnanopartikel 236 10.5.1 Herstellungsverfahren 237 10.5.2 Struktur, Aufbereitung und Funktionalisierung 239 10.5.3 Anwendungen 240 10.6 Nano- und ultrananokristalline Diamantschichten 240 10.7 Diamantnanosäulen und Nanostäbe 243 10.8 Wissen testen 243 Literatur 244 11 Verwandte Nanostrukturen aus anderen Elementen 247 11.1 Bornitrid 247 11.1.1 Herstellung von BN 249 11.1.2 Eigenschaften von BN 249 11.1.3 BN-Nanostrukturen 250 11.1.4 BN-Nanoröhrchen 251 11.1.5 Weitere BN-Nanostrukturen 255 11.2 Silizium 260 11.2.1 Siliziumnanodrähte 261 11.2.2 Siliziumquantenpunkte 262 11.2.3 Mesoporöse SiO2-Nanoteilchen 264 11.3 Wissen testen 265 Literatur 266 Richtig gelöst 269 Stichwortverzeichnis 283

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Book SynopsisEine bunte und überraschende Abenteuerreise durch die faszinierenden Weiten des Chemie-Universums: Wie erklärt die Chemie die Entstehung des Lebens, wie hat sie die Welt verändert und wie lassen sich die drängenden Probleme unserer Zeit mit ihrer Hilfe lösen? In zwölf Kapiteln geben uns ausgesuchte Spezialisten, Chemiker und Chemikerinnen einen Einblick in die Chemie als äußerst kreative und verantwortungsbewusste Wissenschaft. Viele praktische Beispiele, Produkte und Anwendungen zeigen das Potential der Chemie auf. So erfährt man etwa, dass eine moderne Energie- und Rohstoffversorgung ohne Chemie weder denkbar noch machbar ist und welche Bedeutung die Chemie für die moderne Informationstechnologie hat. Ein besonderes Augenmerk wird darauf gerichtet, welche Rolle die Chemie bei aktuellen und zukünftigen Herausforderungen unserer Gesellschaft spielt: Die ungebrochen wachsende Weltbevölkerung, die drohende Knappheit von Nahrung und Wasser, die Gesundheitsvorsorge und Heilung von Krankheiten, der ansteigende Energieverbrauch sowie der Erhalt unserer Lebensqualität - als stark interdisziplinär orientierte Wissenschaft schafft die Chemie die Grundlagen, um diese dringenden Probleme unserer Zeit nachhaltig anzugehen. Quo vadis Chemie? In diesem Buch wird kritisch und fachkundig diskutiert, wie sich die Chemie entwickeln muss, um diesen Aufgaben gerecht zu werden. Heute gelingt schon vieles, dennoch werden neue Denkansätze und innovative Prozesse und Produkte für die Zukunft gebraucht. Ohne Chemie ist keine Lösung möglich. Ein spannendes und informatives Buch für alle, die sich für Chemie und für die Welt, in der wir leben, interessieren und gerne wissen möchten, welche Rolle die Chemie nicht nur heute wahrnimmt, sondern vor allem zukünftig spielen sollte.Trade Review"Diese spannende und vielseitige Sachbuch reißt viele Themen an und zeigt, dass die Chemie wirklich nicht langweilig ist." Materials and Corrosion (12/2017) "Tatsächlich finden sich in dem reichhaltig bebilderten und im bewährten Layout der ChiuZ gestalteten Buch viele und vielfältige Beispiele dafür, was Chemie heute alles ist ?" Physik in unserer Zeit (01.12.2017) "Es empfiehlt sich für alle, die chemisches Interesse haben, bzw. für Personen in chemischen Berufen, die sich über den neueren Stand der Forschung informieren wollen." Chemie Ingenieur Technik (01.10.2017) "Laut Vorwort soll das Buch vor allem bei der Jugend, die vor der Berufswahl steht, Interesse an der Chemie wecken. Dazu ist es bestens geeignet, da es trotz z.T. sehr anspruchsvoller Inhalte durch die vielen Abbildungen und Zusammenfassungen gut lesbar bleibt." BIOSpektrum (01.10.2017) "Ein spannendes und informatives Buch für alle, die sich für Chemie und für die Welt, in der wir leben, interessieren, die mehr über die aktuellen Forschungsthemen wissen möchten und teilhaben wollen an den Überlegungen zur Zukunft." Leser-welt.de (16.08.2017) "Aus Anlass ihres Jubiläums hat die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) ein Buch veröffentlicht, das auf unterhaltsame Weise die Leistungen und Möglichkeiten der Chemie in all ihren Facetten beleuchtet. (...) Das Buch richtet sich sowohl an naturwissenschaftliche Laien als auch an Experten und liefert in einem bunten Kaleidoskop viele Ansätze, um die Bedeutung der Chemie für unsere Welt besser kennen und verstehen zu lernen." Galvanotechnik (02.06.2017) "Mit Unendliche Weiten. Kreuz und quer durchs Chemie-Universum legen die Herausgeber (...) einen einzigartigen, hochspannenden und schön gestalteten Band vor, in dem zahlreiche renommierte Autoren den Leser in die packende Welt der Chemie führen." LVT Lebensmittel (08.05.2017) "Auf über 200 Seiten wird der Leser in die faszinierende Welt der chemischen Forschung entführt. Auch wer bis jetzt noch keine Zuneigung zur Chemie verspürt hat, wird sich in diesem reich bebilderten und ansprechend gestalteten Sachbuch verlieren und dabei überraschende Facetten der Chemie kennenlernen. (...) Ein wunderschöner und lehrreicher Bildband zum überraschend günstigen Preis ? auch als Geschenk geeignet." JATROS (03.05.2017) "Aus Anlass ihres 150jährigen Jubiläums hat die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) ein Buch veröffentlicht, das zu einer überraschenden Reise durch die Chemie einlädt. In dem einzigartigen, hochspannenden und schön gestalteten Bildband beschäftigen sich ausgewiesene Experten in zwölf Kapiteln mit Errungenschaften, Anwendungen und Innovationen aus der Chemie. (...) Nicht nur Experten werden von diesem bunten Kaleidoskop begeistert sein. Besonders interessierte und neugierige Leser werden eingeladen, die Bedeutung des Abenteuers Chemie für unsere Welt besser kennen und verstehen zu lernen." METALL (02.05.2017) "Der Großteil der Beiträge ist gut verständlich und gibt einen interessanten und differenzierten Überblick über die jeweiligen Themen. Insgesamt haben Herausgeber und Autoren mit Unendliche Weiten ? Kreuz und quer durchs Chemie-Universum einen ansehnlichen und interessanten Jubiläumsband geliefert. Prall gefüllt mit Themen aus allen Bereichen der Chemie werden hier alle Interessierten ? auch ?Schüler, deren Schulzeit zu Ende geht? (Vorwort) ? mit vielen, meist spannend aufgearbeiteten Informationen versorgt." Buchrezicenter.de (09.04.2017) "Das Buch (...) bietet einen Fundus an Antworten und Lösungsansätzen auf die drängenden Fragen unserer Zeit." PROCESS (01.04.2017)Table of ContentsV Geleitwort VII Vorwort Kapitel 1 2 Faszination ChemieHans-Jürgen Quadbeck-Seeger Kapitel 2 Die Spielwiese der Anorganischen Chemie 8 ElementaresBarbara Albert, Thomas Geelhaar, Wilma Neumann, Armin Reller Kapitel 3 Von wenigen Rohstoffen zur beinahe unbegrenzten Produktvielfalt 20 Schwarzes Gold und Grüne ChemieMichael Röper Kapitel 4 44 Von der Chemie und Technik des LebensMark Helm, Johanna Bretzler, Nina Simon, Thomas Carell 44 Der erweiterte genetische Code: DNA- und RNA-Basen jenseits von Watson und Crick 49 CRISPR-Cas9: Revolution der Biologie durch ein bakterielles ImmunsystemSabine Schneider 51 Ein erweiterter genetischer Code – neue Proteine aus dem LaborSusanne Mayer, Kathrin Lang 56 Die Glykowissenschaften: ein vielfältiges Forschungsgebiet für die chemische BiologieAnja Hoffmann-Röder 63 Biotechnologie – alles Bio, oder was?Holger Bengs und Julia Schüler Kapitel 5 68 Der blaue Planet und das blaue Gold 68 Chemie auf dem Weg in die Nachhaltige IndustriegesellschaftMartin Faulstich, Elisabeth Schmid und Alexander Franke 69 Chemie und Wasser Herausgegeben von der Gesellschaft Deutscher Chemiker 71 Wasser – das „blaue Gold“des 21. JahrhundertsTorsten C. Schmidt und Walter Kölle 73 Mikroplastik im aquatischen ÖkosystemSascha Klein, Eckhard Worch und Thomas P. Knepper 75 Stimmt die Atmosphäre, stimmt das KlimaReinhard Zellner Kapitel 6 80 Vom absoluten Nullpunkt bis in die unendlichen Weiten des Weltalls – Powered by Chemistry 81 Ein Hansdampf in allen Gassen – die Physikalische ChemieKatharina Al-Shamery 89 Was heißt „Energie“ heute?Hermann Pütter 94 Hochspannung garantiert – elektrochemische GrenzflächenOlaf Magnussen 97 Expedition zur Insel der Stabilität – Faszination Nuklearchemie im gesellschaftlichen KontextHorst Geckeis 101 Chemie am absoluten NullpunktBernhard Dick 106 Chemie im Weltall – die Mission Rosetta-PhilaeUwe J. Meierhenrich Kapitel 7 Von riesengroßen Polymeren bis hin zu den kleinsten Nanopartikelchen – auf jeden Fall mehr als nur Plastik 112 Living in a material worldKatharina Landfester, Frederik R. Wurm, Markus B. Bannwarth Kapitel 8 126 iChemie – Informationstechnik, Elektronik, KommunikationRainer Waser Kapitel 9 Was machen denn eigentlich Lebensmittel - chemikerinnen und -chemiker? 144 Mahlzeit! Prost! Wohl bekomms!Jörg Häseler, Marina Creydt, Anna Dingel, Martin Doert, Markus Fischer, Hans-Ulrich Humpf, Lothar W. Kroh, Reinhard Matissek, Verena Pietzner, Monika Pischetsrieder, Martin Rühl, Julia, Schnapka, Dieter Schrenk, Andreas Vilcinskas, Holger Zorn Kapitel 10 154 Im Dienste der GesundheitPeter H. Seeberger Kapitel 11 Wie leistungsstarke Forschung, vielseitige Lehre und innova tive Industrieprodukte zusammenhängen 166 Mit Chemie in die Zukunft 167 Chemie neu erfindenGeorge M. Whitesides 177 Innovation – Was ist das überhaupt?Peter Nagler 178 Start-ups in der Chemie – Wie kommen Innovationen in die Industrie?Sonja Jost 180 Die Rolle der chemischen Wissenschaften im 21. Jahrhundert – one-world chemistryHenning Hopf, Stephen A. Matlin, Alain Krief und Goverdhan Mehta Kapitel 12 186 Das Imaginäre wirklich werden zu lassen 187 Der Chemiker und der ArchitektDirk Trauner 201 Danksagung 203 Literatur 207 Autorenadressen 213 Bildquellen

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Book SynopsisCarbon nanotubes are exceptionally interesting from a fundamental research point of view. Many concepts of one-dimensional physics have been verified experimentally such as electron and phonon confinement or the one-dimensional singularities in the density of states; other 1D signatures are still under debate, such as Luttinger-liquid behavior. Carbon nanotubes are chemically stable, mechanically very strong, and conduct electricity. For this reason, they open up new perspectives for various applications, such as nano-transistors in circuits, field-emission displays, artificial muscles, or added reinforcements in alloys. This text is an introduction to the physical concepts needed for investigating carbon nanotubes and other one-dimensional solid-state systems. Written for a wide scientific readership, each chapter consists of an instructive approach to the topic and sustainable ideas for solutions. The former is generally comprehensible for physicists and chemists, while the latter enable the reader to work towards the state of the art in that area. The book gives for the first time a combined theoretical and experimental description of topics like luminescence of carbon nanotubes, Raman scattering, or transport measurements. The theoretical concepts discussed range from the tight-binding approximation, which can be followed by pencil and paper, to first-principles simulations. We emphasize a comprehensive theoretical and experimental understanding of carbon nanotubes including - general concepts for one-dimensional systems - an introduction to the symmetry of nanotubes - textbook models of nanotubes as narrow cylinders - a combination of ab-initio calculations and experiments - luminescence excitation spectroscopy linked to Raman spectroscopy - an introduction to the 1D-transport properties of nanotubes - effects of bundling on the electronic and vibrational properties and - resonance Raman scattering in nanotubes.Trade Review"There is considerable theoretical discussion that would be of value to graduate students and researchers inside this book's pages." Chip Scale Review "... physical concepts needed to understand and investigate carbon nanotubes are introduced ..." Materials Today "The book gives for the first time a combined theoretical and experimental description of fundamental topics..." Polymer News (pending) "...is one of the most recent introductions. The internationally accredited authors have been engaged in nanotube research for several years and, additionally, international collaborations and funding for writing this book are gratefully acknowledged ... All the chapters ... offer a detailed and solid discussion of basic concepts and physical properties of this novel allotropic form of carbon. In spite of the rather complex content of the book, it can be recommended to any graduate student and practicing materials scientist, physicist, chemical physicist, and physical chemist interested in carbon nanotubes, especially those involved in nanoscience and research in nanotechnology." Advanced Materials "This little-over-200-page book is well organized with each chapter beginning with a brief introduction and ending with a short summary ... physicists, chemists, and material scientists who do research in this field will also find this book useful ..." E-STREAMS "The book gives for the first time a combined theoretical and experimental description of topics like luminescence of carbon nanotubes, Raman scattering, or transport measurements." Zeitschrift für Kristallographie "This book will appeal to researchers and graduate students." Materials World " ... it is an excellent physical textbook, which explains several fundamental aspects of one-dimensional nanoscopic systems on the basis of carbon nanotubes and then leads the reader to the frontiers of fundamental science in this field. ... the book is highly recommended not only for experts in the field of carbon nanotubes but also for scientists that are interested in the fundamental physics of one-dimensional electronic systems. In addition, it could be used as a basis for teaching a special course in physics because it is prepared in a didactically excellent manner." small "In summary, all the chapters of Carbon Nanotubes are solid, comprehensive discussions of the basis concepts and physical properties of this form of carbon. Each chapter begins with an excellent introduction to the topic concerned, which is followed by a good overview of the subject and more details for the expert in this area....I would recommend this book to practicing chemical physicists and physical chemists as well as to readers broadly interested in nanoscience." Dirk M. Guldi, Inst. für Physikalische Chemie Friedrich-Alexander-Univ., Erlangen "All of the content is easy to follow yet detailed, and usefully illustrated." Colloid & Polymer Science Rezension in: Revista de Plásticos Modernos, June 2004 Beschreibung in: Materials Today, June 2004 "Die hohe Anzahl an Zitaten der Autoren und ihrer Kollaborationen aus den Jahren 2001 bis 2003 unterstreicht die Aktualität dieses Buches." Nicole Grobert, Oxford, UK Nachrichten aus der Chemie9/04 "Alles in allem hinterlässt dieses Buch einen positiven und gelungenen Eindruck. Es führt in den Anfangskapiteln in die Grundlagen der Kohlenstoff-Nanoröhren ein und gibt im Folgenden aktuelle Forschungsergebnisse wieder, wobei einerseits auf experimentelle Resultate eingegangen, andererseits den theoretischen Hintergründen große Bedeutung beigemessen wird. Dadurch ist dieses Buch nicht nur für interessierte Studenten, sondern auch für Wissenschaftler empfehlenswert, die einen Überblick über elektrische, optische, elastische und Schwingungs-Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhren gewinnen möchten." Dirk Obergfell, Physik Journal, November 2004 "Mit den Fortschritten auf dem Gebiet der Kohlenstoffnanoröhren im letzten Jahrzehnt wuchs auch der Bedarf an einer umfassenden Übersicht zum Thema, die sich sowohl als einführender Text für Einsteiger wie auch als Nachschlagewerk für den aktiven Forscher nutzen lässt. Das vorliegende Buch ist in dieser Hinsicht hoch willkommen und hat das Zeug, zu einem Klassiker zu werden. Es ist auf diesem Gebiet tätigen Physikern und Physikochemikern und allen, die sich für Nanowissenschaften interessieren, zu empfehlen." Dirk M. Guldi, Institut für Physikalische Chemie, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen, Angewandte Chemie, 4. Novemberheft 2004-116/44 sowie Angewandte Chemie International Edition, 4th November Issue 2004-43/44 "Mit dem Buch >Carbon Nanotubes< bereichern Reich, Thomsen und Maultsch die Nanogemeinde um ein lehrreiches Buch über grundlegende Konzepte und physikalische Eigenschaften von Kohlenstoffnanoröhren." Adrian Jung, Erlangen, Physik in unserer Zeit, 3/2005 Table of ContentsINTRODUCTION STRUCTURE & SYMMETRY ELECTRONIC TRANSPORT OPTICAL PROPERTIES ELASTIC PROPERTIES RAMAN SCATTERING VIBRATIONAL PROPERTIES

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Book SynopsisDer dritte Band der Reihe 'Elektrische Maschinen' stellt Methoden zur analytischen Beschreibung rotierender elektrischer Maschinen vor. Mit diesen Methoden lassen sich beliebige Betriebszustande - stationare, nichtstationare und anomale - rechnerisch erfassen.

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Book SynopsisThis book introduces some of the key ideas of this exciting field, using a pedagogic approach, and presents a comprehensive overview of the field. It is divided into four parts. The first part introduces the basic concepts of microwave cavities for particle acceleration. The second part is devoted to the observed behavior of superconducting cavities. In the third part,general issues connected with beam-cavity interaction and the related issues for the critical components are covered. The final part discusses applications of superconducting cavities to frontier accelerators of the future, drawing heavily on the examples that are in their most advanced stage. Each part of the book ends in a Problems section to illustrate and amplify text material as well as draw on example applications of superconducting cavities to existing and future accelerators.Table of ContentsBASICS Introductory Overview Cavity Fundamentals and Cavity Fields Superconductivity Essentials Electrodynamics of Normal and Superconductors Maximum Surface Fields PERFORMANCE OF SUPERCONDUCTING CAVITIES Cavity Fabrication and Preparation Multicell Field "Flatness" Tuning Cavity Testing Residual Resistance Multipacting Thermal Breakdown Field Emission The Quest for High Gradients Alternate Materials to Solid Niobium COUPLERS AND TUNERS Mode Excitation and Its Consequences Higher Order Mode Couplers Coupling Power to the Beam Input Power Couplers and Windows Tuners and Frequency Related Issues FRONTIER ACCELERATORS High-Current Accelerators High-Energy Accelerators Problems References Index

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Book SynopsisDank sich stets verbessernder boden- und weltraumgestützter Teleskope stehen der Kosmologie inzwischen Daten zur Verfügung, die Rückschlüsse auf immer frühere Phasen des Universums und Vergleiche mit Modellvorstellungen erlauben. Daher gewinnt die Kosmologie in den Astronomiekursen der Universitäten beständig an Wichtigkeit. Die "Einführung in die Moderne Kosmologie" ist eine anschauliche und leicht verständliche Darstellung moderner kosmologischer Konzepte, die neben zahlreichen Beispielen und Übungsaufgaben auch Hinweise und Endergebnisse enthält, sodass das Erlernte sofort ausprobiert und kontrolliert werden kann. Das Buch ist klar eingeteilt und behandelt in sechs separaten Kapiteln Themen für Fortgeschrittene, darunter relativistische Kosmologie und Neutrino-Kosmologie. Die vorliegende Übersetzung der zweiten Auflage wurde wesentlich ergänzt und erweitert und umfasst neueste Beobachtungsergebnisse sowie zusätzliches Material zur empirischen Kosmologie und Strukturbildung.Trade Review"Andrew Liddles Buch ist als Lehrbuch zur Einführung in die Kosmologie bestens geeignet. Es enthält auch für jeden Physik- und Astronomielehrer das nötige Grund- und einiges Hintergrundwissen, um dieses spannende Thema fachlich solide unterrichten und Schülerfragen seriös beantworten zu können." Astronomie+Raumfahrt im Unterricht (Nr. 6; 12/2010) "Dieses Buch eignet sich hervorragend als Ausgang für die genauere Beschäftigung mit diesem anspruchsvollen Thema." Astrotreff.de "Die Übersetzung aus dem Englischen und die Aktualisierung des Stoffes (Erstausgabe 1998) sind jedenfalls gut gelungen... Für die Zielgruppe ist das Buch eine ausgezeichnete Informationsquelle; sachlich, aber nicht trocken geschrieben... Der Autor ist nah am Geschehen und wird uns sicher zu gegebener Zeit mit einer weiteren Auflage erfreuen." Spektrumdirekt.de (15.5.09) "'Einführung in die moderne Kosmologie' ist eine anschauliche und leicht verständliche Darstellung moderner kosmologischer Konzepte... Die vorliegende Übersetzung der zweiten Auflage wurde wesentlich ergänzt und erweitert und umfasst neueste Beobachtungsergebnisse sowie zusätzliches Material zur empirischen Kosmologie und Strukturbildung." Literatur Report (16.3.09 - 15.7.09) "Dieser Titel wendet sich an Studenten der Astronomie. Er stammt aus einer Vorlesungsreihe für Bachelor- und Masterstudenten aus dem Jahre 2003 mit einigen Aktualisierungen aus dem Jahr 2008. Im populären Sektor gibt es gewiss viele neuere Titel, bei einem Lehrbuch geht es jedoch weniger um tagesaktuelle Spekulationen, sondern um möglichst gesichertes Wissen." ekz-Informationsdienst "Eine äußerst klare und kompetente Übersetzung des englischen Originals." Physikalischesoiree.at (5.1.09) "'Einführung in die moderne Kosmologie' ist eine anschauliche und leicht verständliche Darstellung moderner kosmologischer Konzepte. Die vorliegende Übersetzung der zweiten Auflage wurde wesentlich ergänzt und erweitert und umfasst neueste Beobachtungsergebnisse sowie zusätzliches Material zur empirischen Kosmologie und Strukturbildung." Literatur Report (16.3.09 - 15.7.09) "Dieser Titel wendet sich an Studenten der Astronomie. Er stammt aus einer Vorlesungsreihe für Bachelor- und Masterstudenten aus dem Jahre 2003 mit einigen Aktualisierungen aus dem Jahr 2008. Im populären Sektor gibt es gewiss viele neuere Titel, bei einem Lehrbuch geht es jedoch weniger um tagesaktuelle Spekulationen, sondern um möglichst gesichertes Wissen." ekz-InformationsdienstTable of ContentsKonstanten, Konversionen, Fakten und Symbole 1. Eine (sehr) kurze Geschichte der Kosmologie 2. Die Beobachtungen: Ein Überblick 3. Newtonsche Gravitation 4. Die Geometrie des Universums 5. Einfache kosmologische Modelle 6. Beobachtungsparameter 7. Die Kosmologische Konstante 8. Das Alter des Universums 9. Die Dichte des Universums und Dunkle Materie 10. Die Kosmische Hintergrundstrahlung 11. Das Frühe Universum 12. Die Nucleosynthese: Der Ursprung der leichten Elemente 13. Das Inflationäre Universum 14. Die Anfangssingularität 15. Überblick: Das Standardmodell der Kosmologie 1. Thema für Fortgeschrittene: Relativistische Kosmologie 2. Thema für Fortgeschrittene: Klassische Kosmologie: Abstände und Leuchtkräfte 3. Thema für Fortgeschrittene: Neutrino-Kosmologie 4. Thema für Fortgeschrittene: Die Baryogenese 5. Thema für Fortgeschrittene: Die Strukturen im Universum 6. Thema für Fortgeschrittene: Einschränkende kosmologische Modelle Bibliographie Numerische Lösungen und Tipps zu den Aufgaben Sachregister

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Book SynopsisEine Einführung in die physikalischen Grundlagen des Segelsports für die an Naturwissenschaften interessierten Segler, die schon immer wissen wollten, wie Segeln tatsächlich funktioniert. »Physik des Segelns« führt zunächst in die einfachen Grundsätze und Bedingungen des Segelns ein, wie beispielsweise das Kräftegleichgewicht während der Fahrt. Anschließend wird aus den Eigenschaften von Luft und Wasser und den dynamischen Grundgleichungen das Entstehen dieser Kräfte dargelegt. Das Buch räumt mit verbreiteten falschen Vorstellungen auf und schreitet systematisch von der Betrachtung zweidimensionaler Phänomene zu dreidimensionalen Phänomenen voran. Von Erscheinungen innerhalb der Medien Luft und Wasser geht es weiter zu den Erscheinungen an ihrer Grenzfl äche, den Schwerewellen des Wassers und dem damit verbundenen Widerstand. Mit der Kenntnis aller Beiträge zur Vortriebsleistung wird erläutert, wie sie aufeinander abgestimmt werden müssen, um ein optimales Segeltempo zu erreichen. Abschließend werden zeitlich veränderliche Phänomene wie Manöver und das Arbeiten des Bootes im Seegang betrachtet, und die Materialfestigkeit von Takelage und Rumpf diskutiert.Trade Review"fundiert geschrieben" Junge Wissenschaft (98/2013, 12.08.2013) "Ein höchst bemerkenswertes Werk." Yachtrevue (9/2012, 01.09.2012) "Wer es noch genauer wissen will, die Praxis schon beherrscht, dem bietet Püschl vertieftes Wissen." ekz Publikation (06.08.2012) "Wer besonders tief in die Materie einsteigen will, hat ein neues Fachbuch zur Auswahl." dpa-Dossier Wissenschaft (31/2012, 30.07.2012) "Warum kann man gegen den Wind oder gar schneller als der Wind segeln? Von den Prinzipien der Strömungslehre über die Theorie des Tragflügels bis zur Materialkunde: Püschl kann erklären, was man beachten muss, um ein noch besserer Segler zu werden." Ö1 - Dimensionen der Wissenschaft (10.07.2012)Table of ContentsVorwort v Liste der verwendeten Symbole xi 1 Historische und gegenwärtige Bedeutung, Leistungsvergleiche 1 1.1 Höchstgeschwindigkeit 8 1.2 Etmale auf See 10 1.3 Reisezeit auf Langstrecken 10 1.4 Luvgeschwindigkeit 11 1.5 Segler des Tierreiches 12 2 Die Segelyacht im gleichförmigen Fahrtzustand 15 2.1 Kräftegleichgewicht 15 2.2 Momentengleichgewicht 21 2.2.1 Achse 1 21 2.2.2 Achse 2 25 2.2.3 Achse 3 30 3 Grundlagen der Strömungslehre 35 3.1 Dynamik einer idealen (reibungsfreien) Flüssigkeit 37 3.2 Die Eigenschaften von Wirbeln 40 3.3 Bernoulli-Theorem 44 3.4 Die ebene Potenzialströmung 45 3.5 Dynamik von Fluiden mit innerer Reibung 48 3.6 Dissipation von Wirbeln 50 3.7 Ableitung der Reynoldszahl 50 3.8 Der Strömungswiderstand von Körpern 52 4 Die Theorie des Tragflügels (Profileigenschaften) 63 4.1 Irrlehren der Auftriebsentstehung 63 4.2 Wie entsteht der Auftrieb wirklich? 65 4.3 Druckverteilung am Tragflügel 73 4.4 Ablösungsverhalten und Wirbelbildung an Tragflügelprofilen 75 4.5 Gewölbte Platte verglichen mit dickem Flügelprofil 80 4.6 Die gegenseitige Beeinflussung von Profilen 81 5 Der dreidimensionale Tragflügel 89 5.1 Randwirbel und induzierter Widerstand 89 5.2 Elliptische Auftriebsverteilung 96 5.3 Wechselwirkung mit der Wasseroberfläche 100 5.4 Verwindung (Twist) 102 5.5 Flügelform 104 5.6 Pfeilung 105 5.7 Auftriebsverhalten von Tragflügeln mit niedrigem Seitenverhältnis 107 6 Der Bootskörper: Wellenerzeugung und Widerstandskomponenten, Skalierung 113 6.1 Wasserwellen (Schwerewellen) 113 6.2 Tiefenabhängigkeit der Wellenamplituden 114 6.3 Ableitung der Dispersionsrelation 117 6.4 Tiefwasserwellen 119 6.5 Seichtwasserwellen 121 6.6 Das Wellensystem eines fahrenden Schiffes 122 6.7 Wie viel PS hat eine Segelyacht? 129 6.8 Skalierungsgesetze 131 6.8.1 Hochrechnung von Modellversuchen auf wirkliche Größe 131 6.8.2 Segeltragvermögen und Skalierung der Segelfläche 134 6.9 Kenngrößen für das Wellenwiderstandsverhalten 138 6.9.1 Breite / Tiefgang-Verhältnis 138 6.9.2 Volumetrischer Koeffizient 138 6.9.3 Prismatischer Koeffizient (Schärfegrad) 142 6.9.4 Die Wellenformtheorie 142 6.10 Der Gleitzustand 143 7 Optimale Geschwindigkeit auf verschiedenen Kursen 149 7.1 Segel- und Rumpf-Polardiagramme 149 7.2 Rechnerische Bestimmung der Fahrtgeschwindigkeit 155 7.3 Geschwindigkeits-Polardiagramm und Wahl des Kurses 157 7.4 Segeln in einem variablen Windfeld 162 8 Zeitabhängiges Verhalten 169 8.1 Schwingungsbewegungen des Bootskörpers 172 8.1.1 Vertikale Tauchschwingungen 173 8.1.2 Drehschwingungen: Stampfen, Rollen 176 8.1.3 Rollen vor dem Wind (engl. downwind rolling) 180 8.1.4 Gier-Instabilität 185 8.2 Auftriebs-Hysterese 186 8.3 Reiten auf der Welle (surfen) 189 8.4 Gefährdung durch Brecher 193 9 Mechanische Belastung und Materialien 199 9.1 Kräfte in der Takelage – Dimensionierung von Stehendem Gut und Mast 199 9.2 Kräfte auf den Rumpf 209 9.3 Baumaterialien des Rumpfes 212 9.4 Materialien für Segel 216 A1 Glossar der Seemannssprache 221 A2 Beaufort-Skala 229 A3 Metazentrum eines Baumstammes 233 A4 Dimensionsanalyse 237 A5 Ableitung der Kutta-Joukowski-Gleichung 239 A6 Verfahren nach Prohaska 243 A7 Impulsübertrag, Kraft, Leistung, Kinetische Energie 245 A8 Elliptische Auftriebsverteilung und Berechnung des induzierten Widerstandes 249 A9 Linienriss einer Rennjolle 253 Literatur 257 Stichwortverzeichnis 259

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