In einer neuen Publikation in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA gehen Wissenschaftler des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) der Frage nach, welche genetischen Mechanismen der rapiden Artenbildung bei Korallenriff-Fischen zugrunde liegen. Der Evolutionsprozess, bei dem Tiere innerhalb eines kurzen Zeitraums verschiedene Arten bilden, spielt sich häufig in neu entstandenen oder geografisch isolierten Lebensräumen wie beispielsweise Inseln ab. Dort treffen die Gründerarten auf unbesetzte Habitate und geringeren Selektionsdruck, wodurch eine Entstehung von Artenvielfalt begünstigt…
Für die Quantenkommunikation oder optische Computer ist es wichtig, messen und beeinflussen zu können, in welche Richtung Licht schwingt. Nun ist es zum ersten Mal gelungen, diese Polarisation bei einem kontinuierlichen Laserlichtstrahl mithilfe einer speziellen Glasfaser zu manipulieren, die an beiden Enden mit Spiegeln versehen ist. Den Effekt hat ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts in Erlangen gemeinsam mit Kolleg*innen aus der Schweiz, Großbritannien und Deutschland entdeckt und jetzt im angesehenen Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht. Die Wissenschaftler*innen…
Physiker der Arbeitsgruppe um Professor Alexander Szameit an der Universität Rostock haben in Zusammenarbeit mit Professor Stefano Longhi vom Polytechnikum Mailand (Italien) mithilfe von Licht einen neuartigen dreifachen Phasenübergang erzeugt. Bei diesem ändern sich sprunghaft drei fundamentale Eigenschaften eines künstlichen Materials: die Topologie, die Leitfähigkeit und der Energieaustausch mit der Umgebung. Da man bisher davon ausging, dass diese drei Aspekte normalerweise nichts miteinander zu tun haben, stellt ihre unerwartete Verknüpfung das bisherige Lehrbuchwissen auf die Probe: Die Entdeckung des Wissenschaftlerteams…
Ist Schaum in der Badewanne oder auf dem Bier durchaus gewünscht, ist die Vermeidung von Schaum – beispielsweise in industriellen Prozessen – ein viel diskutiertes Thema. Oftmals werden Flüssigkeiten Öle oder Teilchen hinzugefügt, um Schaumbildung zu verhindern. Wenn diese gesundheits- oder umweltschädlich sind, müssen sie aber mit aufwändigen Methoden wieder entfernt werden. Ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung hat nun gezeigt, dass sogenannte “superamphiphobe Oberflächen” zur Schaumvermeidung verwendet werden können. Schaumbildung und eine lange Haltbarkeit des Schaums ist beispielsweise bei…
Wie stark wirkt ein Genschalter auf sein Gen? Ein Berliner Forschungsteam hat ein Register aus Genverstärkern, deren Lage im Genom sowie ihrer Aktivierungsstärke in Mäuse-Stammzellen erstellt. Dabei entdeckten sie DNA-Muster, die zuvor nicht als Schalter erkannt worden sind. Auf Basis dieser Daten kann umgekehrt ein neuer Algorithmus vorhersagen, ob eine beliebige DNA-Sequenz als Genverstärker in Stammzellen fungieren kann. Nur etwa zwei Prozent des Genoms von Säugetieren enthalten Baupläne für Proteine, die restlichen DNA-Sequenzabschnitte können dagegen die Aktivität der Gene kontrollieren….
Von Heinrich Hertz zu Terahertz: High-Tech-Anwendungen in der Optoelektronik arbeiten heute mit ultraschnellen elektrischen Schwingungen und erreichen teilweise Frequenzen bis in den Terahertz-Bereich. Einem Team der Universitäten Bayreuth und Melbourne ist jetzt die Entwicklung eines Mikroskops gelungen, das Videos dieser Schwingungen aufzeichnet. Das Leuchten von Halbleiter-Nanokristallen macht die bisher verborgenen elektrischen Felder sichtbar, die ultraschnelle elektrische Bauteile antreiben. In der Zeitschrift „Light: Science & Applications“ stellen die Forscher*innen ihre Entdeckung vor. Das Mikroskop könnte dafür eingesetzt werden, die treibenden Felder…
Fraunhofer IAF heißt Start-up Quantum Brilliance in Freiburg willkommen. Die Voraussetzungen für skalierbare Diamant-Quantenmikroprozessoren schaffen und so die wirtschaftliche Nutzbarkeit des Quantencomputings in Deutschland beschleunigen – daran arbeitet das Verbundprojekt »Deutsche Brilliance« seit 1. Dezember 2021. Das BMBF fördert die Kooperation zwischen Fraunhofer IAF, dem Start-up Quantum Brilliance und der Universität Ulm drei Jahre lang über die Maßnahme »Enabling Start-up« mit 15,6 Mio. Euro. Für den bestmöglichen Austausch zwischen den Projektpartnern nutzt das Team von Quantum Brilliance Räume am Fraunhofer…
Ein internationales Forscherteam mit Wissenschaftlern vom Bonner MPIfR hat die aktive Galaxie OJ 287 mit einer Rekordwinkelauflösung von 12 µas im Radiobereich kartiert. Das wurde durch die VLBI-Technik ermöglicht, bei der Signale von mehreren Radioteleskopen miteinander kombiniert werden. Durch die Verbindung von zwölf über die ganze Erde verteilten Radioobservatorien und der 10-Meter-Antenne an Bord des russischen Satelliten Spektr-R im Weltraum haben die Forscher ein virtuelles Radioteleskop mit einem Durchmesser von 193.000 km realisiert. Damit erfolgte ein Blick in das Herz…
Charité-Team identifiziert Hirn-Netzwerk, das Tics auslöst. Ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin hat ein neuronales Netzwerk identifiziert, das für die Entstehung von Tic-Störungen verantwortlich ist. Eine Reizung dieses Netzwerks durch tiefe Hirnstimulation – bekannt als Hirnschrittmacher – hat bei Menschen mit Tourette-Syndrom zur Linderung der Symptome geführt. Die im Fachmagazin Brain* veröffentlichten Erkenntnisse könnten die Basis für eine bessere Therapie von schweren Tic-Störungen legen. Tics sind meist kurze Bewegungen oder Lautäußerungen, die oft in rascher Abfolge und ohne ersichtlichen…
Forschungsprojekt schafft Perspektiven für ländlichen Raum. Die Postkutsche brachte Pakete und Passagiere noch gemeinsam ans Ziel. Heute sind Güter- und Personenverkehr in Deutschland so gut wie immer strikt getrennt. Aber ist das im ländlichen Raum wirklich sinnvoll? Im neu gestarteten Forschungsprojekt „CargoSurfer“ entwickelt die Kühne Logistics University (KLU) im Projektverbund mit sieben weiteren Partnern eine IT-Lösung, mit der Pakete abseits von Städten mithilfe öffentlicher Verkehrsmittel ihren Weg finden. Die Idee des Projekts: „CargoSurfer“ nutzt freie Kapazitäten des Öffentlichen Personennahverkehrs für…
Mit einer neuartigen, selbst entwickelten Laser-Messapparatur erzielten WissenschaftlerInnen der Universität Siegen neue Einblicke in eine besondere Art von Molekül-Verbindungen. Das völlig unterschiedliche Aroma von Minze und Kümmel wird von ein- und demselben Molekül verursacht. Das Besondere daran: Dieses Molekül existiert in zwei Formen, die chemisch identisch sind, sich aber wie Bild und Spiegelbild zueinander verhalten und daher im Körper an unterschiedliche Geruchsrezeptoren andocken. Haben Moleküle oder Molekül-Verbindungen eine solche zweite, spiegelbildliche Form, so bezeichnet man das in der Fachsprache auch…
Forschende des Exzellenzclusters RESOLV an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben mit Strom- und Spannungsmessungen an einzelnen Nanopartikeln ermittelt, dass die kapazitiv gespeicherte Ladung an Platingrenzflächen deutlich höher sein kann als bisher angenommen. Dies führen sie auf eine spezielle Anordnung und Bindung von Wassermolekülen zurück. Dazu kooperierte das internationale Team um Prof. Dr. Kristina Tschulik, deren Ideen 2020 mit einer ERC-Starting-Grant-Förderung des Europäischen Forschungsrates ausgezeichnet wurden, mit Partnern aus Frankreich und Israel. Die Ergebnisse beschreiben die Autoren in der Fachzeitschrift „Angewandte…
Wer Wasserstoff als Energiequelle nutzen will, braucht Elektrolyseure. Doch die sind rar und teuer, weil sie bisher noch weitgehend von Hand gefertigt werden. Damit sie künftig im industriellen Maßstab produziert werden können, entwickelt ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA derzeit eine durchgängig automatisierte Elektrolyseurfabrik. Wasserstoff ist auf der Erde reichlich vorhanden. Allerdings ist er sehr reaktionsfreudig und daher in Molekülen gebunden, in Wasser (H2O) zum Beispiel. Wer das gasförmige Element als emissionsfreie Energiequelle nutzen möchte, muss den Wasserstoff also zunächst aus…
BMBF-Projekt PhotonQ vereinigt sieben Universitäten und Forschungseinrichtungen sowie Industriepartner. Quantencomputer sollen einmal in hohem Tempo Problemstellungen lösen, die für klassische Computersysteme nicht bearbeitbar sind. Bis die Rechner jedoch praxistauglich werden, müssen sie eine deutlich höhere Anzahl an Qubits verarbeiten und niedrigere Fehlerraten aufweisen. Ein Forschungsverbund unter Federführung von Prof. Stefanie Barz von der Universität Stuttgart entwickelt hierfür nun einen photonischen Quantenprozessor, der die Realisierung von Quantenalgorithmen mit wenigen Qubits erlaubt und perspektivisch eine schnelle Skalierung auf praxisrelevante Qubit-Zahlen ermöglichen soll….
Forscher des Helmholtz-Zentrums Hereon haben im vergangenen Jahr Luftmessungen an verschiedenen verkehrsrelevanten Orten in Hamburg vorgenommen und dazu Modellierungen für die ganze Stadt erstellt. Das Ergebnis: Die Belastung durch ultrafeine Partikel (UFP), die generell als gesundheitsgefährdend eingestuft werden, ist lokal sehr hoch und weist in der Nähe von Fähren ähnlich hohe Werte wie an viel befahrenen Straßen auf. Die Ergebnisse der Studie sind im Fachjournal Toxics erschienen und lassen sich auf andere Hafenstädte übertragen. Das Fähre-Fahren ist in Hamburg Kult….
Der Physiker Dr. Tobias Huber forscht an den Grundlagen der Quantentechnologie. Dafür erhält er vom Bundesforschungsministerium knapp fünf Millionen Euro. Quantenkommunikation und Quantencomputer: An diesen Zukunftsthemen forscht Dr. Tobias Huber am Lehrstuhl für Technische Physik der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Für ein neues Projekt erhält er jetzt 4,8 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Damit kann der Physiker seine eigene Nachwuchsgruppe aufbauen und über die Laufzeit von fünf Jahren hinweg an den Grundlagen der Quantentechnologien der zweiten Generation…
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