Alle Neuigkeiten

Physik Astronomie

Test der Raum-Zeit-Symmetrie in Atomen mit Weltrekord-Genauigkeit

Forschende des QUEST-Instituts an der PTB finden auch bei verdoppelter Genauigkeit keinen Hinweis auf Symmetriebrüche – aktuell in Nature Communications. Die theoretische Beschreibung physikalischer Phänomene beruht auf einer grundlegenden Annahme: dass nämlich das Ergebnis eines Experiments nicht von seiner Ausrichtung in der Raumzeit abhängt. Einsteins Relativitätstheorie stützt sich in hohem Maße auf diese Annahme, und experimentelle Tests haben ihre Gültigkeit bisher bestätigt. Einige Theorien der Quantengravitation deuten jedoch darauf hin, dass diese Raumzeit-Symmetrie möglicherweise nicht vollständig gilt und eine kleine…

Materialwissenschaften

Seltenerd-Verbindungen für Hightech-Anwendungen

Neuer Sonderforschungsbereich SFB 1573 „4f for Future“ erforscht und entwickelt molekulare Verbindungen mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Komplexe Materialien auf Basis von Seltenen Erden sind wichtig für viele Hightech-Anwendungen, beispielsweise für Permanentmagnete oder in Bildschirmen. Die Chemie molekularer und nanoskaliger Verbindungen der Seltenen Erden sowie ihre physikalischen Eigenschaften untersucht nun der neue Sonderforschungsbereich SFB „4f for Future“. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordiniert den Verbund, an dem auch die Philipps-Universität Marburg, die LMU München und die Universität Tübingen beteiligt sind. Die…

Informationstechnologie

Schnelleres Internet durch Licht

EU-Projekt ELIoT liefert LiFi-Lösungen für den Massenmarkt. Das Projekt ELIoT (Enhance Lighting for the Internet of Things), Teil der EU-Initiative Horizon 2020, ist erfolgreich abgeschlossen worden. Seit 2019 entwickelte das Konsortium, koordiniert vom Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI), LiFi-Lösungen für den Massenmarkt, die eine drahtlose Datenübertragung über Licht im Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) möglich machen. Zum Projektabschluss wurde die neue LiFi-Infrastruktur in realen Anwendungsszenarien demonstriert und eine Roadmap für LiFi im zukünftigen IoT präsentiert. Je mehr wir unsere Umwelt…

Studien Analysen

Prostatakrebs gezielt bestrahlen

Anwendungsnahe Krebsforschung gefördert: Studie des Universitätsklinikums Freiburg zu präziser Strahlentherapie bei Prostatakrebs erhält 2,8 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Prostatakrebs ist die häufigste Krebserkrankung bei Männern in Europa. Dank enormer Fortschritte in der Bildgebung und technischer Innovationen in der Strahlentherapie ist es heute möglich, das Tumorgewebe bei Prostatakrebs sehr präzise zu bestrahlen. Daraus entstand die HypoFocal-SBRT Studie unter der Leitung von Prof. Dr. Anca-L. Grosu, Ärztliche Direktorin der Klinik für Strahlenheilkunde am Universitätsklinikum Freiburg, die die…

Biowissenschaften Chemie

Ein neues Mikroskop beleuchtet die Funktionsweise von Nervenzellen

… tief im Gehirn bei sich frei verhaltenden Mäusen. Wie finden wir heraus, was in Nervenzellen tief im Gehirn vor sich geht, während ein Tier aktiv ist? Forschende des MPINB haben ein Miniatur-Mikroskop entwickelt, das Mäuse auf dem Kopf tragen können, während sie sich uneingeschränkt bewegen. Das nur 2 Gramm schwere ferngesteuerte Mikroskop kann die neuronale Aktivität in allen Schichten der Großhirnrinde messen, selbst in tiefliegenden, ohne dass das Tier während der Versuche gestört wird. Anders als alle vergleichbaren Modelle…

Agrar- Forstwissenschaften

Vanille und Pfeffer made in Osnabrück

Forschungszentrum „Agrarsysteme der Zukunft“ der Hochschule Osnabrück eröffnet. Pfeffer made in Osnabrück? Im neuen Forschungszentrum Agrarsysteme der Zukunft erforschen Wissenschaftler*innen der Hochschule Osnabrück, wie das möglich wird. Auch Vanille, Salate und weiteres Gemüse wird in der neuen Indoorfarm mit Dachgewächshaus am Campus Haste angebaut. Forschungs- und Studi-Projekte nehmen dabei immer in den Blick, was die Pflanzen an Nährstoffen und Licht benötigen und wie die Energieströme beim sogenannten Vertical Indoorfarming nachhaltig optimiert werden können. Bislang kommt Vanille zumeist aus Regionen um…

Physik Astronomie

Plasma im Vorratsschutz

Wie Kornkäfer im Schüttgut unschädlich gemacht werden und Pilzsporen im Silo verschwinden. Forschende aus Neubrandenburg machen wertvolle Ernten länger haltbar. Im Rahmen des Bündnisses ‚PHYSICS FOR FOOD – EINE REGION DENKT UM!‘ werden Kornkäfer und Schimmelpilze auf Getreide bekämpft: Mithilfe von Plasma werden Kornkäfer im Erntegut direkt auf einem extra konstruierten Förderband behandelt und unschädlich gemacht. Pilzsporen werden bei der Lagerhaltung von Getreide im Silo mittels plasmabehandelter Luft eliminiert Beide Verfahren sichern Ernteerträge und sind eine Alternative zu einer chemischen…

Biowissenschaften Chemie

Neue Methode zur Erzeugung genetisch modifizierter Masernimpfviren entwickelt

Genetisch veränderte und ungefährliche Masernimpfviren gelten als vielversprechende Plattform für Forschung und Entwicklung von Vektor-Impfstoffen und onkolytische Masernviren. Die biotechnologische Herstellung dieser Viren ist schwierig, weil nur durch das genau abgestimmte Zusammenspiel der dafür erforderlichen Komponenten sich selbst vermehrende Viruspartikel entstehen. Einem Forscherteam des Paul-Ehrlich-Instituts ist es gelungen, ein Zwei-Komponenten-System zu entwickeln, mit dem alle benötigten Bestandteile in den erforderlichen Mengenverhältnissen zur Verfügung gestellt werden. Über die Ergebnisse berichtet das Journal of General Virology in seiner Ausgabe vom 28.11.2022. Der…

Biowissenschaften Chemie

Forscher finden bislang unbekannte Ursache von Schilddrüsenkrebs

Erkenntnisse zu neu entdeckter Proteinverbindung verbessern Chance auf personalisierte Krebstherapien. Forschende der Cell Biology Unit der Universitätsmedizin Mainz haben eine weitere Ursache für das sogenannte papilläre Schilddrüsenkarzinom (PTC) identifiziert: eine bislang unbekannte Kombination zweier Proteine, die das Tumorwachstum in der Schilddrüse fördert. Diese neu entdeckte Verbindung entsteht durch genetische Veränderungen körpereigener Zellen. Den Mainzer Wissenschaftler:innen gelang es, die krebsfördernde Funktion dieser Proteinfusion mit bereits bekannten onkologischen Wirkstoffen zu hemmen. Aus dieser Erkenntnis lassen sich personalisierte Therapieansätze für Menschen entwickeln, die…

Biowissenschaften Chemie

Warum bekommen übergewichtige Menschen häufiger Erkrankungen?

Nimmt man zu, wachsen die Fettzellen mit. Bei starkem Übergewicht sind die Zellen meist stark vergrößert. Forschende der Technischen Universität München (TUM) konnten nun zeigen, wie vergrößerte Fettzellen Stoffwechselerkrankungen verursachen können. Zudem haben sie Untersuchungsmethoden entwickelt, um die Fettzellgröße des Menschen nicht-invasiv zu bestimmen. Ursachen für starkes Übergewicht können eine genetische Veranlagung, ein ungesundes Essverhalten, Bewegungsmangel, ein langsamer Stoffwechsel, psychische Erkrankungen oder die Einnahme von bestimmten Medikamenten sein. Menschen mit Adipositas leiden oft nicht nur unter Stigmatisierung durch die Gesellschaft,…

Biowissenschaften Chemie

Pharmaka aus Kunststoffabfällen

Pilze setzen Polyethylen-Abfälle in pharmakologisch interessante Stoffwechselprodukte um Kunststoffabfälle sind eine der bedeutendsten ökologischen und ökonomischen Belastungen unserer Zeit. Ein Forschungsteam stellt in der Zeitschrift Angewandte Chemie einen chemisch-biologischen Ansatz für das Upcycling von Polyethylen-Abfällen vor: Durch katalytische Spaltung werden Dicarbonsäuren erzeugt, die anschließend durch gentechnisch veränderte Pilze in pharmakologisch interessante Naturstoffe umgesetzt werden. Kunststoffe sind aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Schätzungen zufolge wird die weltweite Produktion bis 2040 1,1 Mrd. Tonnen pro Jahr erreichen. Entsprechend steigen die…

Informationstechnologie

Energieeffizientes Computing mit magnetischen Wirbeln

Unkonventionelles Computing kombiniert Brownsches Computing mit Reservoir Computing / Erster Prototyp entwickelt. Ein Großteil der heutzutage genutzten Energie wird in Form elektrischen Stroms für die Verarbeitung und Speicherung von Daten und die entsprechenden Endgeräte verbraucht, wobei dieser Anteil zukünftig laut Prognosen noch weiter steigen wird. Neuartige Konzepte, wie neuromorphes Computing, nutzen energiesparende Ansätze, um dieses Problem zu lösen. In einem Gemeinschaftsprojekt von experimentellen und theoretischen Physikern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) wurde ein solcher Ansatz jetzt im Rahmen eines ERC…

Biowissenschaften Chemie

Wie Lymphknoten mit Blut versorgt werden

Droht eine Infektionskrankheit, läuft unser Immunsystem auf Hochtouren: Es setzt Antikörper, weiße Blutkörperchen und Fresszellen in Bewegung. Doch wie das funktioniert, ist noch nicht komplett verstanden – etwa bei den Lymphknoten, wichtigen Elementen des Immunsystems. So war bisher unklar, wie im Detail die Blutversorgung der Knoten aussieht. Dieses Rätsel hat nun ein Forschungsteam unter Beteiligung des Helmholtz-Zentrums Hereon gelöst: Mit einem speziellen Röntgenverfahren gelangen 3D-Aufnahmen, die das Gefäßsystem der Knoten mit unerreichter Auflösung zeigen – und der gängigen Lehrbuchmeinung widersprechen….

Energie & Elektrotechnik

Programmierbare Laserstrahlen sparen mehr als 30 Prozent Energie

Neue Freiheiten eröffnen sich in der Lasermaterialbearbeitung: Mit einem Flüssigkristall-Modulator lässt sich das Strahlprofil eines Lasers zeitlich hochaufgelöst frei programmieren. Der Strahl kann auch in identische Kopien aufgeteilt werden. Zusammen mit einer Inline-Prozessüberwachung und einer intelligenten Steuerung wird eine Null-Fehler-Produktion möglich. Details werden im EU-Projekt METAMORPHA erforscht. Das Modul wird in drei Anwendungen zusammen mit großen Industriepartnern erprobt. 30 Prozent Energieeinsparung gegenüber herkömmlichen Verfahren sind dabei das angepeilte Mindestziel. Die Technik: Schnell, genau und flexibel Von Ultrakurzpuls (UKP)-Lasern hat man…

Automotive

Soziale Kompetenz für autonome Autos

KI-System deutet Fußgängerverhalten, um Interaktion zwischen Auto und Passanten zu ermöglichen. Autofahren ist mehr als Gas geben, lenken und bremsen: Eine entscheidende Rolle spielt die Verständigung mit anderen Verkehrsteilnehmern. Das autonome Fahrzeug der Zukunft muss deshalb unter anderem mit Fußgängern interagieren. Dazu muss es erkennen, welche Passanten relevant werden könnten, um sodann deren Verhalten zu erfassen und zu deuten. Ein Prototyp eines Systems, das mittels Künstlicher Intelligenz genau das leisten soll, hat nun das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung…

Biowissenschaften Chemie

Bakterien unter strikter Kontrolle

Manche Pflanzen können sich ihren Stickstoff-Dünger aus der Luft beschaffen – eine Symbiose mit Bakterien macht es möglich. Katharina Markmann erforscht diese sehr spezielle Lebensgemeinschaft. Bohnen, Erbsen und andere Hülsenfrüchtler haben im Lauf der Evolution etwas geschafft, was nur wenigen Pflanzengruppen geglückt ist: Sie können den wichtigen Nährstoff Stickstoff aus der Luft ziehen. Möglich wird das durch eine Symbiose mit Bakterien, die in Knöllchen an den Wurzeln leben. Die Mikroben knacken den Luftstickstoff enzymatisch auf und überführen ihn in eine…

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