Alle Neuigkeiten

Universität Bayreuth erforscht Additive Fertigung im Leichtbau. Die Herstellung von Produkten aus nur einem Material ist nachhaltig: Ressourcen werden geschont, das Recycling erheblich vereinfacht. Das neue Projekt MonoMat an der Universität Bayreuth will mit Hilfe der Additiven Fertigung erreichen, dass Leichtbauprodukte in den Bereichen Medizin, Sport und Lifestyle in hoher Qualität aus einem einzigen Material hergestellt werden können. Das Material soll wiederholt mit möglichst geringen Verlusten recycelt und in verschiedenen Produktklassen eingesetzt werden können. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz…

Als Marius Schneider seine Doktorandenstelle am Ernst Strüngmann Institut (ESI) für Neurowissenschaften antritt, würde er nicht einmal im Traum daran denken, dass die Ergebnisse seines ersten Projekts kurz darauf in einer der führenden Fachzeitschriften seines Fachs veröffentlicht werden – und eine etablierte Theorie auf den Kopf stellen … “Die Idee kam schon vor einigen Jahren auf, aber vor uns hat sie noch keiner mathematisch ausformuliert und dafür experimentelle Beweise gesammelt”, sagt Marius Schneider. Er sitzt in der Bibliothek des Ernst…

Multimodale Sensorintelligenz ermöglicht ein digitales Therapiemonitoring. Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT beteiligt an vorwettbewerblicher Entwicklung einer adaptiven Shutterbrille. Amblyopie ist eine funktionale Sehschwäche eines Auges, die zumeist bei Kindern auftritt und die bislang durch Abdecken des gesunden Auges mit einem verdunkelnden Pflaster therapiert wird. Je früher die Behandlung erfolgt, desto besser stehen die Heilungschancen. Doch diese Art der Therapie zeigt nur dann Erfolge, wenn die verordnete Tragezeit des Pflasters eingehalten wird. Dies ist oftmals nicht der Fall, da viele Kinder…

Wissenschaftler des Max-Born-Instituts in Berlin, der Universität Stockholm, der Universität Hamburg, des Helmholtz-Zentrums Berlin, der Ben-Gurion Universität des Negev in Beersheva und der Universität Uppsala haben nun erfolgreich einen neuartigen kombinierten experimentellen und theoretischen Ansatz verfolgt, um die elektronischen Ladungsverteilungen von Photosäuren entlang der vier Stadien der Photosäuren zu untersuchen, die einen direkten mikroskopischen Einblick in die elektronischen Strukturänderungen der protonenspendenden Amingruppe eines Aminopyren-Derivats in wässriger Lösung ermöglichen. Photosäuren sind Moleküle, die nach elektronischer Anregung ein Proton freisetzen und so…

Wenn wir älter werden, funktioniert unser Immunsystem schlechter. Wir werden anfälliger für Infektionen, und Impfungen wirken nicht mehr so effektiv. Ein Forscherteam unter der Leitung von Dario Riccardo Valenzano hat an kurzlebigen Killifischen untersucht, ob das Immunsystem altert. Tatsächlich fanden sie heraus, dass alte Killifische im Vergleich zu jüngeren Fischen weniger verschiedene zirkulierende Antikörper haben. Dies könnte zu einer allgemeinen Verschlechterung der Abwehrkräfte beitragen. Das Immunsystem muss ständig auf neue Angriffe von Krankheitserregern reagieren und sich diese einprägen, um bei…

SARS-CoV-2 verursacht nicht nur Infektionen der Atemwege. Es kann auch in die Netzhaut gelangen und Schäden anrichten. Unklar ist, welche Netzhautstrukturen infiziert werden und ob die Schäden direkt oder indirekt Folge einer Infektion sind. Ein Team um Thomas Rauen und Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin und dem Virologen Stephan Ludwig der Westfälischen Wilhelms-Universität hat nun menschliche Netzhaut-Organoide verwendet, um die SARS-CoV-2 Infektion der Netzhaut zu untersuchen. Demnach werden vor allem retinale Ganglienzellen, aber auch Lichtsinneszellen infiziert. Zudem zeigen…

Bindeglied zwischen KI und Quantencomputer entwickelt. Künstliche Intelligenz ist allgegenwärtig, etwa bei Anwendungen in der Sprachinterpretation, Bilderkennung, medizinischen Diagnose und vielem mehr. Zugleich hat sich gezeigt, dass die Quantentechnologie Rechenleistungen erbringen kann, die selbst den größten Supercomputer der Welt übersteigen. Physiker*innen der Universität Wien stellen mit dem so genannten „Quanten-Memristor“ ein neues Element vor, um diese beiden Welten miteinander zu verbinden. Das Experiment, das in Zusammenarbeit mit dem Nationalen Forschungsrat (CNR) und der Polytechnischen Universität Mailand in Italien durchgeführt wurde,…

Mit Hilfe eines einzigartigen neuen Datensatzes istMaosheng Xiang und Hans-Walter Rix (MPI für Astronomie) die bislang detaillierte Rekonstruktion der bewegten Teenager-Jahre unserer Heimatgalaxie gelungen: der Zeit zwischen etwa 13 und 8 Milliarden Jahren, als die Milchstraße ein reges Leben führte, mit anderen Galaxien verschmolz und viel Wasserstoff verbrauchte, um neue Sterne zu bilden – bevor für die folgenden 8 Milliarden Jahre ein ruhigeres Erwachsenenleben begann. Möglich wurde die Rekonstruktion, weil die Forscher das Alter zahlreicher Milchstraßen-Sterne präzise bestimmen konnten. Die…

Forschende der Universität Bonn haben ein Gas aus Lichtteilchen erzeugt, das sich extrem stark komprimieren lässt. Ihre Ergebnisse bestätigen die Vorhersagen zentraler Theorien der Quantenphysik. Sie könnten zudem die Richtung zu neuartigen Sensoren weisen, mit denen sich kleinste Kräfte messen lassen. Die Studie erscheint in der Fachzeitschrift Science. Wenn man den Auslass einer Luftpumpe mit dem Finger verschließt, kann man ihren Kolben dennoch nach unten drücken. Grund: Gase lassen sich ziemlich leicht komprimieren – im Gegensatz etwa zu Flüssigkeiten. Befände…

Statements im zwischengeschlechtlichen Small Talk – von uns allen gern genommen –, weisen Frauen und Männern unterschiedliche Fähigkeiten zu, beispielsweise beim Autofahren oder beim Kommunizieren. Aber ist da wirklich was dran? Die Sendung von HYPERRAUM.TV über das „Gender-Hirn: ticken Frauen anders als Männer?“  befasst sich mit geschlechterspezifischer Hirnforschung, aber auch mit den Grenzen heutiger KI in der Forschung. Susanne Weis untersucht als Neurowissenschaftlerin am Forschungszentrum Jülich, ob und welche Unterschiede es zwischen den Denkstrategien von Mann und Frau geben könnte….

Bei einer Million Gigahertz ist Schluss: Dann ist die physikalische Grenze der Signalgeschwindigkeit in Transistoren erreicht, wie ein deutsch-österreichisches Physikteam nun festgestellt hat. Die Maximalgeschwindigkeit der Signalübertragung in Mikrochips liegt bei etwa einem Petaherz (eine Million Gigahertz) und ist damit etwa 100.000 Mal schneller, als es derzeitige Transistoren sind. Diese Erkenntnis veröffentlichen Physiker*innen der Ludwig-Maximilians-Universität, des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der Technischen Universitäten Wien und Graz aktuell im Fachjournal „Nature Communications“. Ob Computerchips dieser Maximalkapazität jemals tatsächlich hergestellt werden können,…

Der A2A-Rezeptor reguliert, mit welcher Vehemenz das angeborene Immunsystem gegen kranke Zellen vorgeht. Forschende der Universität Bonn haben nun erstmals zeigen können, wie ein wichtiger Hemmstoff an den Rezeptor bindet. Die Ergebnisse erleichtern es künftig, gezielt nach Molekülen zu suchen, die das angeborene Immunsystem schlagkräftiger machen. Diese könnten zum Beispiel im Kampf gegen Krebs, aber auch gegen Hirnerkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson zum Einsatz kommen. Die finale Version der Studie ist in der Zeitschrift Angewandte Chemie International Edition erschienen. Wer…

Halbleiterelektronik wird immer schneller – aber irgendwann erlaubt die Physik keine Steigerung mehr. Die kürzest mögliche Zeitskala optoelektronischer Phänomene wurde nun untersucht. Wie schnell kann Elektronik werden? Wenn Computerchips mit immer kürzeren Signalen und immer kleineren Zeitabständen arbeiten, stößt man irgendwann auf physikalische Grenzen: Die quantenmechanischen Prozesse, die in einem Halbleitermaterial die Entstehung von elektrischem Strom ermöglichen, brauchen ihre Zeit. Schneller ist Signalentstehung und Signalübertragung einfach nicht möglich. Diese Grenzen konnten TU Wien, TU Graz und das Max-Planck-Institut für Quantenoptik…

Optimierungsaufgaben in Logistik oder Finanzwesen gelten als erste mögliche Anwendungen von Quantenrechnern. Innsbrucker Physiker haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem Optimierungsprobleme auf heute bereits existierender Quanten-Hardware untersucht werden können. Sie haben dazu ein spezielles Quantengatter entwickelt. Weltweit wird die Entwicklung von Quantencomputern vorangetrieben, und es gibt unterschiedliche Konzepte, wie das Rechnen mit den Möglichkeiten der Quantenwelt umgesetzt werden kann. Viele davon sind experimentell schon in Bereiche vorgestoßen, die auf klassischen Computern nicht mehr nachgeahmt werden können. Doch noch sind…

Der April im Zeichen des Austausches zum digitalen Lernen. Im April wird es auf vielen Digitalkanälen und Veranstaltungen darum gehen, wie wir beim Digitalen Lernen und der Organisation die Theorie in die Praxis umsetzen. So geht es bei KI-Chatbots nicht nur darum die Technik im Blick zu behalten und bei der Konzeption von Onlineakademien muss es von Beginn an gelingen die Trainingsinhalte und Weiterbildung professionell und nachhaltig zu organisieren. Bei den beiden kostenfreien Liveveranstaltungen der time4you am 7. und 28….

Attosekunden-Laserpulse im extremen Ultraviolett (XUV) sind ein einzigartiges Werkzeug zur Beobachtung und Steuerung der Elektronendynamik in Atomen, Molekülen und Festkörpern. Die meisten Attosekunden-Laserquellen arbeiten mit einer Pulswiederholrate von 1 kHz (1000 Pulse pro Sekunde), was ihren Einsatz für komplexe Experimente einschränkt. Mit einem am MBI entwickelten Hochleistungslasersystem ist es uns gelungen, Attosekundenpulse mit einer Wiederholrate von 100 kHz zu erzeugen. Dies ermöglicht neuartige Experimente in der Attosekundenforschung. Lichtpulse im extrem ultravioletten (XUV) Bereich des elektromagnetischen Spektrums mit einer Dauer in…