Physiker entschlüsseln Zusammenspiel von molekularen Maschinen in metallorganischen Gerüstverbindungen. Physikern der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster ist es erstmals gelungen, das dynamische Zusammenspiel einer Klasse von künstlichen molekularen Maschinen – den sogenannten molekularen Shuttles – mithilfe von molekular-dynamischen Simulationen aufzudecken. Die Studie ist in der Zeitschrift “Science Advances” erschienen. Molekulare Maschinen steuern eine Vielzahl grundlegender Prozesse in der Natur. Eingebettet in eine zelluläre Umgebung, spielen sie eine zentrale Rolle beim intra- und interzellulären Transport von Molekülen sowie bei der Muskelkontraktion von…
– und für die Medizin daraus lernen. Neue Mikroskopie-Methode ermöglicht Funktionsanalyse von Mikrobiomen in Hochgeschwindigkeit. Mikrobiome prägen die Gesundheit von Menschen und Umwelt. Wie sie dies tun, das verrät eine Analyse der Funktionen, die einzelne Mikroben in diesen Gemeinschaften von Mikroorganismen übernehmen. Wissenschafter*innen der Universität Wien haben in Zusammenarbeit mit Photoniker*innen der Universität Boston eine Mikroskopie-Methode entwickelt, mit der sie Bakterienzellen in Millisekunden identifizieren und gleichzeitig ihre Stoffwechselaktivität bestimmen können. Ihre Methode zur Funktionsanalyse ist damit 100 bis 1.000 Mal…
Manche Lungentumore sprechen nicht auf die Strahlentherapie an. Dieser Effekt kann durch die Blockade eines Enzyms in den Tumorzellen aufgehoben werden, wie ein Würzburger Forschungsteam berichtet. Lungenkrebs ist mit 2,2 Millionen Neuerkrankungen und rund 1,8 Millionen Todesfällen allein im Jahr 2020 die häufigste Krebserkrankung der Welt. Zwar hat sich das Wissen über die Krankheit erheblich verbessert, und mit neuen therapeutischen Strategien kann das Leben von zuvor unheilbaren Patientinnen und Patienten verlängert werden. Doch die Zahlen zeigen deutlich, dass die Sterblichkeitsrate…
Hohe Verschmutzung und Ressourcenverlust durch Gülle. Massentierhaltung für die Fleischproduktion schadet der Umwelt. Zusätzlich zum direkt emittierten Methan werden durch das Ausbringen von Gülle klimaschädliche Stickstoffverbindungen wie Ammoniak und Lachgas in die Atmosphäre freigesetzt. Zudem wird das Grundwasser über die Flüssigphase mit Nitrat verunreinigt. Wie sich die Gülle, die bei der Viehhaltung entsteht und häufig als Düngemittel eingesetzt wird, auf den Stickstoff-Fußabdruck auswirkt, haben nun Forschende des KIT untersucht. Sie haben gezeigt, dass die Stickstoffbelastung durch Gülle aus der Rindfleischproduktion…
Nach drei Jahren: ATLAS Detektor besser denn je – auch dank wichtiger Beiträge aus Mainz. Wenn morgen (am 5. Juli) am CERN erstmals wieder Protonen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit im Large Hadron Collider (LHC) kollidieren, dann ist das auch ein ganz besonderer Tag für Physikerinnen und Physiker am Mainzer Exzellenzcluster PRISMA⁺: Sie haben in den letzten drei Jahren wichtige Beiträge zum Ausbau des ATLAS Detektors geleistet, um ihn fit zu machen für die Verarbeitung noch größerer Datenmengen in der dritten Laufzeit…
Vor genau zehn Jahren vermeldeten die Experimente ATLAS und CMS einen durchschlagenden Erfolg: Nicht einmal drei Jahre nach dem Start des Large Hadron Collider (LHC) am CERN war das letzte fehlende Steinchen im Standardmodell der Teilchenphysik gefunden: Das Higgs-Boson, eine Art Botschafter des Higgs-Feldes, das allen Materieteilchen Masse verleiht. Zum Higgs-Geburtstag erscheint am 4. Juli eine Sonderausgabe des Fachjournals Nature. Der 4. Juli 2012 stand ganz im Zeichen des Higgs-Bosons: Die Teilchenphysik jubelte über ihren Erfolg – und es gab…
Lernmanagementsystem und ihre Stolperfallen, Künstliche Intelligenz in der Praxis, Lernen mit Bots. Der Sommer hat begonnen. Zeit für erfrischende Digitalformate und Klärung der Fragen, die man im Arbeitsalltag schon lange vor sich hingeschoben hat. Wann und wie macht es Sinn, neue Weiterbildungstools für das Unternehmen zu starten oder die vorhandenen Systeme zu ergänzen? Sowohl bei den Lernplattformen als auch bei KI-Software und Lernbots gibt es zahlreiche Hinweise aus der Praxis, die den Start erleichtern. Die time4you GmbH aus Karlsruhe hat…
– neue Möglichkeiten beim Kennzeichnen von Produkten. Forscherinnen und Forscher von INNOVENT e.V. und der Ferdinand-Braun-Institut gGmbH haben eine Messtechnik entwickelt, mit der sich erstmalig unabhängig von aufwändiger Laborausstattung nanoskalige Fluoreszenzschichten detektieren lassen. Die adressierten Einsatzgebiete von fluoreszierenden Dünnschichten und der zugehörigen Analysentechnologie liegen in Bereichen wie Sicherheit, Logistik und Warenwirtschaft. Die Jenaer Industrieforschungseinrichtung INNOVENT e.V. hat fluoreszierende Nanopartikel in Dünnschicht-Technologien eingebaut. Diese Partikel lassen sich nun dank einer speziellen Messmethode nachweisen, die am Berliner Ferdinand-Braun-Institut (FBH) entwickelt wurde. Das…
Mikroorganismen in Grundwasserleitern tief unter der Erdoberfläche produzieren ähnlich viel Biomasse wie solche in manchen Meeresbereichen. Zu diesem Ergebnis kommen Forschende unter Leitung der Universität Jena und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv). Mit einer einzigartigen, hochempfindlichen Messmethode mit radioaktivem Kohlenstoff konnten sie erstmals nachweisen, dass diese Lebensgemeinschaften in absoluter Dunkelheit nicht auf Sonnenenergie angewiesen sind. Stattdessen können sie ihre Energie selbstständig aus der Oxidation von Gestein oder aus Stoffen gewinnen, die nach unten transportiert werden. Die Studie wurde…
Im Gedächtnis zahlreicher Kulturlandschaften ist der Baustoff Holz tief verankert. Wieviel Zukunft das Bauen mit Holz eröffnet, zeigt nun eine Studie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) auf. Unter baukulturellen wie unter bautechnischen und gestalterischen Gesichtspunkten wird darin beleuchtet, wie der Holzbau auch in die Stadt zurückkehren kann. Ein Mehr an Farbigkeit, so die These, ist dabei der Schlüssel zu mehr Akzeptanz. Referenzprojekt der Untersuchung ist das mit farbigen, begrünten Holzfassaden konzipierte Wohn- und Bürogebäude „Vinzent“ im Münchener Stadtteil Neuhausen….
Neue Tumordiagnostik Besteht der Verdacht auf Brustkrebs, führen Ärztinnen und Ärzte eine Biopsie durch. Diese ist jedoch nicht nur invasiv und schmerzhaft, sondern auch kostspielig. Zudem dauert es einige Tage, bis das Ergebnis vorliegt. Künftig könnte die Diagnose via Liquid-Biopsie über das Blut erfolgen – kostengünstig, patientenschonend und innerhalb weniger Stunden. Ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP arbeitet gemeinsam mit Partnern an der neuartigen Methode. Wurde in der Brust ein auffälliges Knötchen entdeckt, steht üblicherweise eine Biopsie an:…
Alternative Schiffsantriebe: Der Schiffsverkehr gehört zu den am schnellsten wachsenden Quellen für Treibhausgase. Schiffsbauer und Betreiber suchen nach umweltfreundlichen, alternativen Antrieben. Fraunhofer-Forschende haben gemeinsam mit Partnern das Antriebskonzept »HyMethShip« entwickelt, bei dem Wasserstoff aus Methanol gewonnen wird. Die Technik benötigt keine großen Wasserstofftanks an Bord und ist daher deutlich sicherer. In Zukunft könnte sie auch für Kreuzfahrtschiffe interessant sein. Nach Angaben der europäischen Umweltagentur sind maritime Transporte für gut drei Prozent der gesamten CO2-Emissionen der Europäischen Union verantwortlich. Allein 2019…
Ladungsträger wie Paletten, Getränkekisten oder Tanks sind unverzichtbar für den Transport von Waren aller Art, stehen selbst aber kaum im Rampenlicht. Fraunhofer-Forschende haben sich nun dem Thema gewidmet und eine Software entwickelt, die den Standort und den Weg der Ladungsträger verfolgt und einsehbar macht. Für die Logistikbranche entstehen dadurch enorme Möglichkeiten, die Effizienz zu verbessern. Mit »Logistikbude« haben die Fraunhofer-Forschenden sogar ein eigenes Spin-off gegründet. Paletten, Getränkekisten, Behälter, Gestelle und Tanks sind ein unverzichtbarer Teil beim Transport von Waren. 2020…
Forscher verbessern weit verbreitete Simulationsmethode für Hochleistungscomputercluster. Die meisten grundlegenden mathematischen Gleichungen, die elektronische Strukturen beschreiben, sind seit langem bekannt. Allerdings sind sie zu komplex, um sie in der Praxis zu lösen. Dies hat Fortschritte in der Physik, Chemie und den Materialwissenschaften erschwert. Dank moderner Hochleistungscomputercluster und der Etablierung einer bestimmten Simulationsmethode, der Dichtefunktionaltheorie (DFT), hat sich die Lage zwar gebessert. Doch selbst damit sind die modellierten Prozesse oft noch stark vereinfacht. Jetzt ist es Physikern am HZDR gelungen, diese…
Weg von fossilen Rohstoffen und deren Knappheit – hin zu bisher ungenutzten Rohstoffen aus Pflanzen und Pilzen. Um diesen Wandel zu nachwachsenden Roststoffen zu unterstützen, hat das Fraunhofer UMSICHT im Projekt »FungiFacturing« Pilzwerkstoffe untersucht, die aus Reststoffen wie Stroh oder Holzspäne bestehen. Zum Abschluss des Vorhabens zeigen die Forschenden, dass sie neben einem Schallabsorber auf Pilzbasis auch weitere biobasierte Lösungen für die Bauindustrie entwickelt haben. Ein Werkstoff aus pflanzlichen Rohstoffen und Pilzmyzel als Double-Porosity-Schallabsorber – so lautete das Ziel des…
Bislang werden Grünabfälle und Klärschlamm meist kompostiert oder ver-brannt. Sinnvoller wäre es, daraus den wertvollen Energieträger Wasserstoff zu gewinnen. Dieses Ziel verfolgt ein Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. Das bei der Gewinnung von Wasserstoff aus Abfällen entstehende CO2 wird dabei abgeschieden und beispielsweise in der chemischen Industrie als Rohstoff verwendet. Auf diese Weise stellen die Forschenden aus dem Bioabfall mit unterschiedlichen Verfahren Wasserstoff mit einem negativen CO2-Fußabdruck her. Es wird also der Atmosphäre CO2 entzogen. Bioabfall gibt…
Rückmeldung
