Veröffentlichung in Nature Materials: Forschungsgruppe mit Beteiligung der Universität Stuttgart stellt neue Simulationsmethode zur Beschreibung der Anlagerung einer Flüssigkeit an einer Oberfläche vor. Flüssigkeiten, die Ionen oder polare Moleküle enthalten, werden für viele grüne Technologien wie Energiespeicherung, Elektrochemie oder Katalyse benötigt. Werden solche Flüssigkeiten an eine Grenzfläche wie beispielsweise eine Elektrode gebracht oder gar in einem porösen Material eingeschlossen, zeigen sie ein unerwartetes Verhalten, das über die bereits bekannten Effekte hinausgeht. Jüngste Experimente haben gezeigt, dass die Eigenschaften des verwendeten…
Die Universitäten Bonn und Regensburg schaffen neuartige Moleküle, die als Seilbahn für Energiepakete dienen. Solche Polymere lassen sich potenziell für die Herstellung neuer Displays auf der Grundlage organischer Leuchtdioden oder für Solarzellen verwenden. Die Studie ist im Journal Nature Communications erschienen. Entlang einer molekularen Leiter aus Hunderten von Benzolringen bewegen Forschende der Universitäten Bonn und Regensburg Energiepakete hinauf und hinunter. Solche Polymere lassen sich potenziell für die Herstellung neuer Displays auf der Grundlage organischer Leuchtdioden oder für Solarzellen verwenden. Das…
Gebäudedämmung ist in den vergangenen Jahren ein immer wichtigeres Thema geworden. Eine gute Außendämmung reduziert die Heizkosten und dadurch auch den CO2-Ausstoß. Für den Innenausbau gibt es heutzutage bereits nachhaltige Naturdämmstoffe. Nachhaltig bedeutet hier: Das Material sollte umweltschonend und aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, guten Wärmeschutz und Brandverhalten aufweisen und sich am Ende der Gebrauchszeit gut recyceln lassen. Eine Arbeitsgruppe der Universität Göttingen forscht seit langem an Herstellungsverfahren für Produkte aus Popcorn, die nachhaltig und leistungsfähig sind. Über die kommerzielle…
Elektrokatalysator wandelt CO2 in Multi-Carbon-Produkte um. Ein neuer Elektrokatalysator, der Kohlendioxid in flüssige Kraftstoffe umwandelt, heißt „a-CuTi@Cu“. Wie ein chinesisches Forschungsteam in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichtet, erzeugen dabei aktive Kupferzentren auf einer amorphen Kupfer-Titan-Legierung sehr effizient Ethanol, Aceton und n-Butanol. Noch immer wird ein Großteil des globalen Energiebedarfs durch fossile Brennstoffe gedeckt und trägt durch das freigesetzte Kohlendoxid zum Treibhauseffekt bei. Um die Erderwärmung zu mindern, sollte nach Möglichkeiten gesucht werden, CO2 als Rohstoff für Grundchemikalien zu nutzen. So…
Das Fraunhofer IPMS unterstützt die Industrie mit innovativen Technologien. Auf der bevorstehenden SEMICON Europa, der größten europäischen Messe für Mikroelektronik, stellt das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS zahlreiche technische Innovationen vor. Diese beinhalten einen spannenden Themenmix aus den Bereichen Halbleiter, Sensorik, Internet of Things, Automobil und Medizintechnik. Demonstratoren sowie Gespräche mit Forschenden des Fraunhofer IPMS machen diese Technologien greifbar. Die SEMICON Europa findet in diesem Jahr wieder als physische Messe vom 16. bis 19. November im Congress Center München statt….
Vor 15 Jahren beschloss die Afrikanische Union ein ambitioniertes Projekt: Teile der Sahelzone sollen sukzessive renaturiert werden, um die Ernährung der dort lebenden Menschen zu sichern und den Boden gegen weitere Degradation zu schützen. Zugleich ist die African Great Green Wall ein wichtiger Beitrag gegen den Klimawandel. Eine Studie der Universität Bonn und der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) belegt nun, dass sie auch ökonomisch sinnvoll ist – allerdings nicht überall in der Sahelzone. Die Analyse zeigt zudem,…
Marginolaktone – von Bodenbakterien produzierte Naturstoffe – lösen die Bildung eines bislang unbekannten mehrzelligen Zustands bei der eigentlich einzelligen Grünalge Chlamydomonas reinhardtii aus. Die Entstehung von vielzelligen Organismen stellte einen wesentlichen Schritt in der Entstehung von Tieren und Pflanzen dar. Doch wie kam es dazu, dass aus einzelligen Organismen dauerhafte mehrzellige Lebewesen wurden? Ein mögliches Puzzlestück dieser komplexen Vorgänge konnte ein Forschungsteam aus Jena und Leipzig jetzt entschlüsseln. Im Boden leben auf engstem Raum zahllose unterschiedliche Mikroorganismen wie Bakterien und…
Forschungsteam aus der CAU-Mikrobiologie und von den Universitäten Amsterdam und München erklärt anhand von Bildgebung und Modellierungen, warum Bakterienzellen nicht immer exponentiell wachsen. Bakterien vermehren sich als einzellige Lebewesen durch die Teilung ihres gesamten Organismus. Auf diese Weise können sie sich besonders schnell reproduzieren, was das von Krankheitserregern bekannte exponentielle Wachstum von Bakterienpopulationen erlaubt. Dem Populationswachstum zugrunde liegt das individuelle Wachstum der einzelnen Bakterienzellen. Es ist ebenfalls durch eine schnelle Größenzunahme gekennzeichnet und je nach Art durch eine bestimmte maximale…
Wasserstoff wird zu einem immer wichtigeren Energieträger gegen den Klimawandel. Die Wasserstoffverbrennung setzt zwar kein Kohlendioxid frei, doch was kaum jemand weiß: Es entstehen mehr Stickoxide (NOx) als bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben die FH Aachen, das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und die Präwest Präzisionswerkstätten GmbH & Co. KG mit einem additiven Fertigungsverfahren eine Wasserstoff-Brennkammer in neuem Design hergestellt, das den Ausstoß von Stickoxiden deutlich senken kann. Diesen Prototypen stellen die Partner nun auf der Formnext vor,…
Mechanisch gekoppelte Enzyme zeigen eine Steigerung ihrer katalytischen Effizienz – das ist das Ergebnis einer Studie der Gruppe von Ramin Golestanian und Jaime Agudo-Canalejo vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass Enzyme von der Zusammenarbeit profitieren und die für einzelne Enzyme erforderliche Aktivierungsenergie vermeiden können. Auf diese Weise können zwei Enzyme Hand in Hand arbeiten, um einen insgesamt schnelleren Umsatz einer chemischen Reaktion zu erreichen. Die Studie wurde kürzlich in Physical Review Letters veröffentlicht….
Biologische Membranen sind äußerst komplex: Sie bestehen nicht nur aus tausenden verschiedenen Lipid-Arten, sondern sind überdies asymmetrisch aufgebaut. Welchen biologischen Vorteil die hohe Komplexität haben könnte, wollen Saarbrücker Physiker um Prof. Jochen Hub herausfinden. Mithilfe einer neue Computer-Simulationsmethode haben sie Membranfusionen untersucht, die bei vielen biologischen Funktionen eine zentrale Rolle spielen. Die Ergebnisse könnten erste mögliche Erklärungen liefern. Sie wurden nun in Nature Communications veröffentlicht. Biologische Membranen sind aus tausenden verschiedenen Lipid-Arten zusammengesetzt, zudem sind sie asymmetrisch: Sie bestehen aus…
Neue Erkenntnisse zur Elementsynthese im Universum. Wie werden chemische Elemente in unserem Universum produziert? Woher kommen insbesondere schwere Elemente wie Gold oder Uran? Mithilfe von Computersimulationen zeigt ein Forschungsteam des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung in Darmstadt gemeinsam mit Kollegen aus Belgien und Japan, dass die Synthese von schweren Elementen typisch ist für bestimmte sogenannte Akkretionsscheiben – das sind scheibenförmige Materieansammlungen, die schwarze Löcher umkreisen. Die vorhergesagte Häufigkeitsverteilung der gebildeten Elemente gibt Aufschluss darüber, welche schweren Elemente in zukünftigen Labors wie…
Projekt NanoQI … Im EU-geförderten Projekt NanoQI (GA Nummer: 862055) arbeiten acht Partner gemeinsam an der Entwicklung einer industrietauglichen, echtzeit- und in-line-fähigen Technologie zur Charakterisierung von Nanomaterialien. NanoQI wird als erstes Konsortium die Röntgendiffraktometrie (XRD) und Röntgenreflektometrie (XRR) optimieren und multimodal mit der neuartigen hyperspektralen Bildgebungstechnologie (HSI) kombinieren, um damit der Industrie Zugang zur Echtzeitbewertung von Geometrie, Struktur und Morphologie von Nanomaterialen sowie zur korrelativen Bildgebung von Homogenität und Defekten zu bieten. Nanomaterialien sind Materialien, die per Definition in mindestens…
Fraunhofer LBF auf der Space Tech Expo. Zukünftige Trägerraketen-Konzepte werden noch leichter sein, denn in der Raumfahrtindustrie wird jedes Bauteil optimiert, um einen wirtschaftlich günstigen Betrieb zu gewährleisten. Die Entwicklung neuer Materialien und multifunktionaler Strukturen sowie innovativer Fertigungstechnologien ist dafür unerlässlich. Im Fraunhofer LBF wurde die Umsetzung der vibroakustischen Metamaterialien-Technologie für eine zylindrische Leichtbaustruktur aus Verbundwerkstoff untersucht sowie ein Konzept für multifunktionale, tragende Leichtbaustrukturen für Satelliten entwickelt. Dabei haben die Forschenden mehrere Funktionen in zwei typische Strukturelemente eines herkömmlichen Satelliten…
Ein Team internationaler Wissenschaftler aus den USA, Frankreich, Australien und Deutschland, unter ihnen Senckenberger Uwe Fritz, hat heute die 9. Auflage des Atlas „Turtles of the World“ veröffentlicht. In der Publikation finden sich nicht nur detaillierte Beschreibungen aller 357 Schildkrötenarten, sondern auch Informationen zum Gefährdungsstatus aller Arten sowie ein Vergleich ihrer heutigen und ursprünglichen Verbreitungsgebiete. Die Ergebnisse der Forscher rund um Erstautor Anders G.J. Rhodin sind alarmierend: Etwa die Hälfte der Schildkrötenarten sind vom Aussterben bedroht. Mit 226 Zentimetern Panzerlänge…
Internationales Forschungsteam unter Kieler Leitung entwickelt neues Verfahren zur Erzeugung von kontrollierbaren elektrischen Explosionen. Von diesem Material braucht es theoretisch nur 450 Gramm, um einen Elefanten anzuheben: Diese Fähigkeit verdankt „Aerographen“ seiner einzigartigen Struktur auf Nanoebene. Optisch einem schwarzen Schaumstoff ähnlich besteht es eigentlich aus einem feingliederigen Rohrgeflecht auf der Basis von Graphen mit zahlreichen Hohlräumen. Das macht es extrem stabil, leitfähig und fast so leicht wie Luft. Einen großen Schritt hin zur praktischen Anwendung hat jetzt ein internationales Forschungsteam…
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