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Porous Media Lab der Universität Stuttgart ermöglicht skalenübergreifende Charakterisierung von gekoppelten Prozessen in porösen Materialien. Ob 3D-Bilder aus dem Inneren eines Betonbrockens oder Verhalten von Öl-Wasser-Gemischen im Untergrund: Röntgentomographische und mikrofluidische Verfahren sind wichtige Pfeiler, um die unsichtbaren Strömungs- und Transportprozesse sowie das Deformationsverhalten in porösen Medien sichtbar zu machen und zu verstehen. Das Porous Media Lab (PML) an der Universität Stuttgart, das jetzt einen gebündelten Standort auf dem Campus Vaihingen gefunden hat, bietet hierfür eine umfassende Plattform. Als „Shared…

Lehren aus der Vergangenheit: Neue MARUM-Studie: Nahrung und Sauerstoff haben größten Einfluss auf das Überleben. Korallen reagieren auf Veränderungen ihrer Umgebung – das gilt sowohl für tropische wie für Kaltwasserkorallen und schließt zum Beispiel Änderungen von Temperatur, Salzgehalt und pH-Wert ihrer Umgebung ein. Jetzt haben Forschende des MARUM unter der Leitung von Dr. Rodrigo da Costa Portilho-Ramos in einer Studie untersucht, wie sich wärmere Temperaturen im Zuge der Klimaerwärmung auf Kaltwasserkorallen auswirken. Dafür haben sie genauer betrachtet, wie Korallen in…

Mit einer neuen Methode zur Gewinnung von Mikroplastikpartikeln aus Gewässerproben und ihrer Bestimmung haben Forschende des Helmholtz-Zentrums Hereon Proben aus dem tropischen Indischen Ozean untersucht. Das Ergebnis: Die Belastung ist deutlich messbar. Das Hereon-Institut für Umweltchemie des Küstenraumes erforscht das Vorkommen, die exakte Größe und die chemische Zusammensetzung von Mikroplastik in der Umwelt sowie die Wechselwirkungen zwischen Mikroplastik und anderen bereits in der Umwelt vorhandenen Schadstoffen. Die Studie ist aktuell im Journal Environmental Pollution erschienen. Sie sind zwar winzig, stellen…

Magnetfallen für Seltenerd-Ionen könnten zu praktischer Trenntechnologie führen. Damit die Energiewende gelingt, werden große Mengen an Rohstoffen benötigt. Dazu gehören viele Seltene Erden, bei denen Versorgungsengpässe drohen und für die einfache Ersatzmöglichkeiten fehlen. Da es in Europa derzeit keinen nennenswerten Bergbau von Seltenen Erden gibt, ist das Recycling von Elektronikschrott eine wichtige Quelle. Die Kehrseite der Medaille: Bei der Anreicherung des wertvollen Materials werden umweltgefährdende Chemikalien eingesetzt. Forschende am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf könnten eine Lösung für dieses Problem gefunden haben, wie…

Eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Sarah Bosman vom MPIA hat das Ende der Epoche der Reionisation auf etwa 1,1 Milliarden Jahre nach dem Urknall genau bestimmt. Die Reionisation begann, als sich die erste Generation von Sternen nach dem kosmischen „dunklen Zeitalter“ bildete, einer Periode, in der nur neutrales Gas das Universum ohne Lichtquellen erfüllte. Das neue Ergebnis beendet eine Debatte und ergibt sich aus den Strahlungssignaturen von 67 Quasaren mit Anzeichen des Wasserstoffgases, das das Licht durchquerte,…

Forschende des Instituts für Entwicklungsgenetik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) untersuchten molekulare Faktoren, die den Erhalt der Stammzellen in Pflanzen steuern. Dass wesentliche Bereiche der darin involvierte Transkriptionsfaktoren der sogenannten PLETHORA-Familie eine Prion-ähnliche Struktur haben, beschreiben sie in der Titelgeschichte der Fachzeitschrift EMBO reports vom 7. Juni 2022. Aus den sogenannten Stammzellen entwickeln sich im Laufe des Lebens alle Organe eines Organismus. Auch Pflanzen besitzen solche Stammzellen, mit denen sie – im Gegensatz zu uns Menschen – während ihres ganzen Lebens…

Für die Datensicherheit gibt es eine noch unmittelbarere Gefahr als Cyberangriffe aus der Ferne: Manipulationen an der Hardware, über die sich Informationen auslesen lassen – etwa Kreditkartendaten aus einem Kartenlesegerät. Bochumer Forscher haben eine neue Technik entwickelt, um solche Manipulationen zu entdecken. Sie überwachen die Systeme mit Funkwellen, die auf kleinste Veränderungen der Umgebung reagieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren können sie so ganze Systeme, nicht nur einzelne Komponenten schützen – und das auch noch kostengünstiger. Über die Arbeit des…

Eine neue Karte zeigt den Meeresboden des Südlichen Ozeans in nie dagewesenem Detail. Die Beschaffenheit des Ozeanbodens entscheidet mit darüber, wie sich Wassermassen und Strömungen in den Meeren bewegen und unser Klima beeinflussen. Auch die Lebensvielfalt im Meer ist beeinflusst von Meeresbodenstrukturen. Deshalb sind möglichst genaue Informationen zur Bodentopografie für meeres- und klimawissenschaftliche Forschung unabdingbar. Mit der zweiten Version der International Bathymetric Chart of the Southern Ocean (IBCSO v2) hat eine internationale Forschungsgruppe unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts die bislang beste…

In der Medizin werden Magnetfelder von Herz- und Hirnaktivitäten gemessen, um Krankheiten frühzeitig zu diagnostizieren. Um auch kleinste Magnetfelder zu messen, arbeiten Forschende des Fraunhofer IAF an einem neuen Ansatz: der Diamant-basierten Laserschwellen-Magnetometrie. Dabei soll Diamant mit einer hohen Dichte an Stickstoff-Vakanz-Zentren in einem Lasersystem eingesetzt werden. Nun ist den Forschenden ein Meilenstein gelungen: Sie konnten die weltweit erste Messung magnetfeldabhängiger stimulierter Emission zeigen und sogar einen neuen Kontrast-Rekord aufstellen. Publiziert wurden die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Science Advances. In…

Wie sich der fortschreitende Klimawandel auf die Bestände heimischer Tierarten auswirkt, ist aufgrund lückenhafter Datensätze oft schwer zu verfolgen. In einer neuen Studie der Technischen Universität München (TUM) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) wurde nun das umfangreiche Datenbanksystem der Artenschutzkartierung (ASK) des Bayerischen Landesamts für Umwelt (LfU) zum Vorkommen von Schmetterlingen, Libellen und Heuschrecken in Bayern seit 1980 ausgewertet. Das Ergebnis: Wärmeliebende Arten zeigen positive Trends. Der Klimawandel hat in Mitteleuropa längst Einzug gehalten. Dass er auch…

Kommt drauf an, sagen Wissenschaftler und schlagen im Journal Nature ein neues Klassifizierungsschema dafür vor. Es beschreibt mit nur einer einzigen Zahl, ob die Höhe eines Gebirges hauptsächlich durch Verwitterung und Erosion oder durch Eigenschaften der Erdkruste, d. h. die Festigkeit der Lithosphäre und tektonische Kräfte, bestimmt wird. Die Forscher nennen ihre Kennziffer Beaumont-Zahl. Wissenschaftler haben ein neues Klassifizierungsschema für Gebirgszüge entwickelt, das mit nur einer einzigen Zahl beschreibt, ob die Höhe des Gebirges hauptsächlich durch Verwitterung und Erosion oder…

Schwarzes Loch zerreißt Riesenstern… In einer fernen Galaxie im Sternbild Herkules hat ein gigantisches Schwarzes Loch einen Riesenstern zerrissen. Das zeigen umfangreiche Beobachtungen mit mehreren Observatorien, über die ein internationales Forschungsteam unter DESY-Führung im Fachblatt „Physical Review Letters“ berichtet. Die kosmische Katastrophe produzierte nach einigen Monaten ein gleißendes „Lichtecho“ im Infrarotbereich. Zudem hat das Neutrinoteleskop IceCube in der Antarktis möglicherweise ein Teilchen des zerrissenen Sterns aufgefangen. Die sogenannte Gezeitenkatastrophe ereignete sich in einer 4,4 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie, in deren…

In einer speziellen Anordnung aus atomaren Spins haben Max-Planck-Physikerinnen und Physiker im Experiment die Eigenschaften der sogenannten Haldane-Phase vermessen. Dazu nutzten sie einen quantenmechanischen Kniff. Zusammenfassung: Bei manchen Materialien existieren Phasen, zwischen denen ein Übergang nicht möglich ist, da sie durch eine bestimmte Form von Symmetrie geschützt sind. Die Physiker sprechen dabei von topologischen Phasen. Ein Beispiel dafür ist die nach dem Physiknobelpreisträger von 2016 Duncan Haldane benannte Haldane-Phase, die in antiferromagnetischen Spin-1-Ketten auftritt. Einem Team von Forschenden am MPQ…

Bielefelder Forschende veröffentlichen Studie in Nature Communications. Wie funktionieren Proteine, durch die ein Bakterium zum Krankheitserreger wird? Und wie injizieren Bakterien die krankheitserregenden Moleküle in menschliche Zellen? Mit diesen Fragen befassen sich der Biochemiker Professor Dr. Hartmut Niemann von der Universität Bielefeld und seine Arbeitsgruppe. Das in vielen krankheitserregenden Bakterien zu findende Sekretionssystem (T3SS) schießt Virulenzproteine durch eine winzige Nadel in Wirtszellen. In einer Studie untersuchten die Forschenden diesen molekularen Injektionsapparat von Yersinia enterocolitica, einem Erreger für Magen-Darm-Beschwerden. Die Studie…

Ein Forschungsteam hat Gerüste für künstliche Herzklappen aus dem 3D-Drucker entwickelt, die es ermöglichen sollen, im Patienten neues Gewebe aus körpereigenen Zellen zu bilden. Zur Herstellung dieser Gerüste mit dem hochmodernen additiven Fertigungsverfahren namens Melt Electrowriting schuf das Team eine neuartige Produktionsplattform. Diese ermöglicht es, verschiedene hochpräzise Muster zu kombinieren und so die mechanischen Eigenschaften des Gerüsts zu optimieren. Langfristig sollen so mitwachsende Herzklappenimplantate entstehen, die insbesondere für Kinder eine lebenslange, nachhaltige Therapieoption darstellen. Im menschlichen Körper sorgen vier Herzklappen…

Das Ferdinand-Braun-Institut zeigt auf der ILA in Berlin weltraumtaugliche Diodenlaser-Module mit schmaler Linienbreite, optische Frequenzreferenzen sowie weitere III/V-Komponenten für Satelliten- und Quantentechnologie-Anwendungen. Vom 22. bis 24. Juni 2022 präsentiert das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchst-frequenztechnik (FBH) auf der Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA) in Berlin zuverlässige Halbleiter für Anwendungen in den Bereichen Space, Satelliten und Quantentechnologie. Das Institut deckt dabei die komplette Wertschöpfungskette ab – vom Chipdesign über die Prozessierung bis hin zu Modulen und Systemen. Seine Entwicklungen stellt das FBH…