Am Institut für Neurobiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ist ein neues Großgerät in Betrieb gegangen: ein FLIM-Multiphotonen-Laserscanning-Mikroskop. Mit ihm sollen Ionenverschiebungen, insbesondere von Natriumionen, innerhalb von Nervengeweben gemessen werden. Dies kann neue Aufschlüsse sowohl über grundlegende Hirnfunktionen als auch über Fehlfunktionen bei neurodegenerativen Erkrankungen geben. Das Element Natrium ist für neuronale Prozesse im lebendem Organismus von großer Bedeutung. Durch eine niedrige Konzentration von Natriumionen innerhalb von Nervenzellen können zum Beispiel die elektrischen Signale im Gehirn erst generiert werden. Ist die…
Die Abteilung Physik Lebender Materie des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) hat einen Zusammenhang zwischen der Erzeugung von Entropie und den topologischen Eigenschaften eines Systems entdeckt. In ihrer Studie, die kürzlich in Nature Communications veröffentlicht wurde, untersuchten die Wissenschaftler*innen die zufällige Bewegung von Teilchen in Wirbelströmen. Sie fanden heraus, dass sich die Fluktuationen bei der Entropieerzeugung nur anhand der Anzahl der Windungen um den Wirbel, unabhängig von der Form oder Größe der Bewegungsbahn charakterisieren lassen. Diese Erkenntnisse könnten zu…
Maschinelles Lernen legt Blick auf erstaunliches Phänomen bei Aminosäure Tyrosin frei. Roaming ist ein Phänomen unter Reaktionsdynamiken von Molekülen, welches kürzlich erstmals direkt beobachtet werden konnte. Dabei löst sich ein Atom eines Moleküls, wandert um das Molekül herum und lagert sich plötzlich an einer anderen Stelle wieder an. Theoretischen Chemiker*innen um Philipp Marquetand von der Universität Wien ist es nun gelungen, dieses Roaming bei der Aminosäure Tyrosin, einem wichtigen körpereigenen Baustein von Peptiden und Proteinen, zu detektieren. Ihre Studie erschien…
Damit die Energiewende gelingen kann, müssen die Energiesysteme digitalisiert werden – daran haben die TH Köln und die Westfälische Wilhelms-Universität Münster (WWU) von 2017 bis 2021 im Projekt „Virtuelles Institut Smart Energy“ (VISE) gearbeitet und die technischen sowie ökonomischen Aspekte einer digitalisierten Energiewelt untersucht. Dabei entstand unter anderem unter Leitung der TH Köln ein mobiles Messsystem für kleine und mittlere Unternehmen mit einer Software zur Visualisierung von Energiedaten. Im Teilprojekt „Smarte Technologien für Unternehmen“ untersuchte das Virtuelle Institut Smart Energy…
… aus Schwerionenexperimenten, astrophysikalischen Beobachtungen und Kerntheorie. Ein internationales Team hat zum ersten Mal Daten aus Schwerionenkollisionen, Gravitationswellenmessungen und anderen astronomischen Beobachtungen mit Hilfe modernster theoretischer Modelle kombiniert, um die Eigenschaften der dichten Materie im Inneren von Neutronensternen besser zu verstehen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht. Überall im Universum werden Neutronensterne in Supernova-Explosionen geboren, die das Ende des Lebens massereicher Sterne markieren. Manchmal sind Neutronensterne in Doppelsternsystemen gebunden und werden schließlich miteinander kollidieren. Diese hochenergetischen, astrophysikalischen Phänomene…
In einer gemeinsamen experimentell-theoretischen Studie untersuchten Physiker des Max-Planck-Instituts für Kernphysik (MPIK) zusammen mit Mitarbeitern des RIKEN in Japan die magnetischen Eigenschaften des Isotops Helium-3. Zum ersten Mal gelang es, die elektronischen und nuklearen g-Faktoren des 3He+-Ions direkt mit einer relativen Genauigkeit von 10-10 zu messen. Mit einer um zwei Größenordnungen verbesserten Genauigkeit wurde die magnetische Wechselwirkung zwischen Elektron und Kern bestimmt. Eine genaue Berechnung der elektronischen Abschirmung ergab den g-Faktor des nackten 3He-Kerns. Die Ergebnisse stellen die erste direkte…
… für die Computerchips von morgen. Der Miniaturisierungstrend macht auch vor Transistoren nicht Halt. Da Halbleiter und Isolator nur im Team funktionieren, müssen Anpassungen in beiden Komponenten erfolgen. Transistoren sind ein fester Bestandteil moderner Unterhaltungselektronik. Sie sind in Smartphones, Tablets und Computern verbaut – Geräte, die immer kleiner und leistungsfähiger werden. In der Materialwissenschaft finden 2D-Materialien wie Graphen daher zunehmend Aufmerksamkeit. Denn auch Halbleiter, wie sie in Transistoren verbaut sind, lassen sich so besser skalieren. Wie dies gelingt, konnte nun…
Wie Chorproben während Pandemien sicher durchgeführt werden können. Um zu untersuchen, wie sich Aerosole als mögliche Träger von Viren während einer Chorprobe im Raum verteilen, führten Forschungsteams der TU Bergakademie Freiberg und der Universität Leipzig in den vergangenen Monaten Messungen bei Chorproben durch. In der Fachpublikation „Journal of Voice“ berichten die Forschenden nun über ihre Ergebnisse. Demnach können Chorproben dank regelmäßigem Luftaustausch und speziellen Sensoren so durchgeführt werden, dass die CO2 Konzentration und damit auch die Aerosole in der Raumluft…
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) nimmt den Biologen Dr. Michael Gerth in das Emmy Noether-Programm auf und unterstützt seine Arbeit in den kommenden Jahren mit bis zu 1,4 Millionen Euro. Mit der Förderung wird Gerth aus Großbritannien an die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) wechseln und seine eigene Arbeitsgruppe am Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) etablieren. Im Fokus seiner Forschung steht die Evolution von speziellen Bakterien, die in Fliegen, Bienen und anderen Insekten leben. Die Bakterien, mit denen sich Gerth beschäftigt, sind…
Forschende entdecken körpereigene, entzündungshemmende Substanz. Ein Team von Wissenschaftler*innen um Professor Karsten Hiller vom Braunschweiger Zentrum für Systembiologie BRICS hat eine körpereigene, entzündungshemmende Substanz entdeckt: Mesaconsäure. Dieses Molekül könnte ein Wirkstoffkandidat sein, der sich zur Behandlung eines Schocks in Folge einer Blutvergiftung und bei Autoimmunerkrankungen wie Schuppenflechte und chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) weiterentwickeln lässt – ohne die bekannten Nebenwirkungen bisher im Einsatz befindlicher entzündungshemmender Medikamente. Das Team von Karsten Hiller beschäftigt sich schon seit vielen Jahren mit Stoffwechselprodukten, die bei der…
… bei der Design Week in Mailand. Wie lässt sich Luft als konstruktives Material nutzen? Wie entstehen Design-Objekte aus Recycling-Folie? Mit diesen Fragen haben sich Studierende des Industriedesigns der Kieler Muthesius Kunsthochschule befasst. Ihre Antwort stellen sie nun unter dem Titel “Air Supply” bei der Design Week in Mailand aus. Sie ist eine der weltweit wichtigsten Designveranstaltungen und lockt Jahr für Jahr Zehntausende Besucherinnen und Besucher nach Norditalien: die Design Week in Mailand. Wo noch bis Sonntag, 12. Juni, die…
Die Vorteile der Nutzung von HCI für Unternehmen. Unternehmen müssen sich fortlaufend an die neuesten technischen Entwicklungen und Fortschritte anpassen, um auf dem Markt mit Konkurrenten mithalten zu können. Daher sind sie ständig auf der Suche nach neuen Möglichkeiten und Innovationen, um neue IT-Services möglichst effektiv, einfach und beschleunigt bereitzustellen. Genau hier kommt die sogenannte Hyperkonvergenz zum Einsatz, die aufgrund der Flexibilität und Effizienz bei Unternehmen sehr gefragt ist. Doch was genau ist darunter zu verstehen und welche Vorteile bringt…
Personalisierte Medizin… Wenn ein Blutgerinnsel im Gehirn die Sauerstoffversorgung blockiert, erleiden Betroffene einen akuten Hirnschlag. Für die Behandlung zählt dann jede Minute. Ein Team der Empa, des Universitätsspitals Genf und der Klinik Hirslanden entwickelt derzeit ein Diagnoseverfahren, dank dem sich möglichst rasch eine massgeschneiderte Therapie einleiten lässt, wie sie im Fachblatt «Scientific Reports» schreiben. Eben noch schien alles normal, und von einem Moment auf den anderen ist die Blutzufuhr in ganze Gehirnareale blockiert: Wenn ein Gerinnsel ein Blutgefäss verschliesst, ist…
Extremwetterereignisse treten immer heftiger auf. Das wird oft dem Klimawandel zugeschrieben. Doch wie sieht diese Verbindung zwischen extremem Wetter und Klimawandel tatsächlich aus? Linda van Garderen vom Helmholtz-Zentrum Hereon hat jetzt eine Forschungsmethode weiterentwickelt, mit der es erstmals möglich ist, den Einfluss des Klimawandels auf ein bestimmtes Extremwetterereignis zu bestimmen. So zeigt sie, dass der Klimawandel eine ohnehin schwere Dürre in Südamerika noch verstärkte und außerdem zu einem Temperaturanstieg von bis zu vier Grad während einer der stärksten Hitzewellen in…
Forschungs-Neutronenquelle ermöglicht Einblick in Lithium-Akkus. Mit Neutronen hat ein Forschungsteam unter Leitung der Technischen Universität München (TUM) tief in das Innere von Batterien geblickt, während diese geladen und entladen wurden. Die aus den Beobachtungen gewonnenen Erkenntnisse könnten dabei helfen, Ladevorgänge zu optimieren. Wird ein Elektro-Auto aufgeladen, steigt die Ladeanzeige anfangs schnell, zum Schluss aber deutlich langsamer. „Das ist wie beim Einräumen eines Schranks: Am Anfang ist es einfach, Gegenstände in den Schrank zu stellen, aber je voller er wird, desto…
Einem internationalen Team von Laserphysikern des attoworld-Teams der LMU und des Max-Planck- Instituts für Quantenoptik ist es gelungen, ultrakurze Mittel-Infrarotimpulse zu erzeugen und die Wellenform präzise zu steuern. Infrarotlicht ist ein Türöffner für vielfältige technologische Anwendungen. Es schafft die Voraussetzungen, Moleküle gezielt zu Schwingungen anzuregen, sowie elektrische Signale in Halbleitern zu erzeugen. Wer die Schwingung elektrischer Felder von ultrakurzen Lichtimpulsen technisch nutzen will, muss zunächst herausfinden, wie man sie am besten kontrolliert. In vielen Wellenlängenbereichen klappt das schon gut, eine…
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