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Der natürliche Wasserkreislauf funktioniert an vielen Stellen nicht mehr: Prof. Dr. Clemens Jauch will ihn wieder in Schwung bringen – mit wasserspeienden Rotorblättern und ganz viel Wind. Atmosphärische Bewässerung mit Windenergieanlagen – unter diesem Titel hat der Wind-Professor in seinem Forschungssemester die Idee entwickelt, über die Rotorblätter von Windenergieanlagen Wasser in die Atmosphäre zu bringen, wo es in Form von Wassertröpfchen oder Wasserdampf vom Wind verteilt wird. „Wir nutzen eine technische Komponente, die wir bereits haben, den Rotor von Windenergieanlagen,…

Die Identifikation und Erforschung unterschiedlicher Mechanismen der Wärmetoleranz von Korallen werden helfen, die Korallenriffe der Erde besser vor den Folgen der Klimaerwärmung zu schützen. Die notwendigen Testverfahren sowie erste Ergebnisse beschreibt eine neue Studie unter Beteiligung der Universität Konstanz. Wärmetolerante Korallen besitzen unterschiedliche Mechanismen, um mit Hitzestress umzugehen. Zu diesem Ergebnis kommt die aktuelle Studie eines internationalen Forschungsteams mit Beteiligung des Konstanzer Biologen Prof. Dr. Christian Voolstra, die in der Fachzeitschrift Molecular Ecology erschienen ist. Die Forschenden kombinierten für ihre…

Innovative Lehre in Corona-Zeiten Die praktische Laborarbeit war während der Corona-Pandemie sehr eingeschränkt. Am Center for Advanced Imaging (CAi) der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) werden erfolgreich Remote-Schnittstellen eingesetzt, damit Studierende die Bedienung moderner Mikroskope und die Auswertung der gewonnenen Bilder erlernen. Das Team am CAi bringt Studierenden näher, wie sie mit modernen Mikroskopen, vor allem konfokalen Laserscanningmikroskopen, arbeiten können. Die Studierenden benötigen diese Kenntnisse, um später selbstständig Proben aus Biologie, Medizin, Chemie oder Physik untersuchen zu können. Ebenfalls müssen sie lernen,…

Der Kaliumkanal KCNQ3 ist essentiell, damit unser Gehirn präzise räumliche Landkarten erzeugen kann. Ist der Kanal defekt, hat das messbare Auswirkungen auf das innere Navigationssystem von Mäusen. Die jetzt in Nature Communications publizierten Erkenntnisse eines Forscherteams unter Beteiligung des Leibniz-Forschungsinstituts für Molekulare Pharmakologie (FMP) in Berlin sind auch für die Alzheimer-Forschung relevant. Kalium ist unter anderem unentbehrlich für die Erregbarkeit der Muskel- und Nervenzellen. Verschiedene Ionenkanäle sorgen dafür, dass Kaliumionen über Zellmembranen fließen und dadurch elektrische Ströme erzeugen. Vor 20…

Initiative QuNET demonstriert Quantenkommuniktion. In Bonn haben heute erstmals zwei deutsche Bundesbehörden quantengesichert per Video kommuniziert. Das Projekt QuNET, eine vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Initiative zur Entwicklung hochsicherer Kommunikationssysteme, zeigt damit, wie Datensouveränität in Zukunft gewährleistet werden kann. Diese Technologie wird nicht nur für Regierungen und Behörden wichtig sein, sondern auch um Daten des täglichen Lebens zu schützen. Es war ein Vorgeschmack auf die Kommunikation der Zukunft – oder besser: die »Datensicherheit« der Zukunft. Denn als…

Neues Projekt an der Hochschule Landshut entwickelt selbstlernende Methode für die Herstellung von Batterien und will damit Deutschland im weltweiten Wettbewerb stärken. Batterien gelten als Schlüsseltechnologie für Elektroautos, Handys oder Energiespeicher. Wir benötigen sie, um die geforderte Energiewende umzusetzen, den Klimawandel zu bekämpfen und die Digitalisierung voranzutreiben. Die Nachfrage an Batterien steigt daher stetig, wie auch ihre Produktion. Allerdings kommen die meisten Batterien immer noch aus Asien. Um die Zellfertigung in Deutschland und Europa voranzubringen, braucht es neue Technologien für…

Alzheimerforschung… Kleine Zusammenlagerungen von Proteinen, sogenannte Aβ-Oligomere, gelten als Hauptverdächtige für die Entstehung der Alzheimer-Demenz. Wo und unter welchen Bedingungen sie entstehen, ist bislang jedoch noch unklar. Forschende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und des Forschungszentrums Jülich haben nun zusammen mit Partnern der Universität und Uniklinik Köln festgestellt, dass ein leicht saures Milieu für die Entwicklung förderlich ist, wie es in bestimmten Unterstrukturen der Nervenzellen vorliegt. Die Oligomere bilden sich darin rund 8.000-mal schneller als bei einem neutralen pH-Wert, wie die Forschenden…

Mit einer Sensorfolie überwachen, wie gut Luft- und Raumfahrzeuge die mechanischen Belastungen des Flugs aushalten: Für diese Idee haben Würzburger Forscher einen Preis bekommen, der mit viel Geld verbunden ist. Die Freude ist groß am Lehrstuhl für Informationstechnik für Luft- und Raumfahrt: Alexander Hilgarth und Professor Sergio Montenegro waren im internationalen Wettbewerb INNOspace Masters erfolgreich. Sie gewannen einen zweiten Preis mit ihrer Idee für eine Sensorfolie, mit der die Bauteile von Luft- und Raumfahrzeugen beklebt und während des Flugs überwacht…

Biodiversität… Für Hummeln, die einen wesentlichen Beitrag zur Bestäubung von Nutzpflanzen leisten, verstärken Landnutzungsänderungen die Risiken, denen sie durch den Klimawandel ausgesetzt sind. Ein intelligentes Landmanagement dagegen könnte einige Arten stabilisieren. Das zeigen Langzeitsimulationen, die Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Partnern aus Italien durchgeführt haben. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Global Change Biology veröffentlicht. (DOI: 10.1111/gcb.15780) Für Hummeln, die einen wesentlichen Beitrag zur Bestäubung von Nutzpflanzen leisten, verstärken Landnutzungsänderungen die Risiken, denen sie durch…

Gemischtvalenter organischer Farbstoff absorbiert im Nahen Infrarot. In der Photosynthese und der organischen Photovoltaik wandeln Pigmente Licht in elektrische Ladung um. Wissenschaftler:innen haben nun ein ungewöhnliches organisches Pigment hergestellt, das sich durch elektrische Ladung „anschalten“ und dann zu einem intensiven Farbstoff wird, der Licht im Nahinfrarotbereich absorbiert. Solche Systeme sind für neue Anwendungen für organische Leuchtdioden, in der Photovoltaik und der Sensorik interessant. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Angewandte Chemie publiziert. Geladene Pigmente mit intensiven Farben sind bislang vor…

Doktorand entdeckt am LIKAT eine neue Art der H2O-Spaltung. Es klingt einfach, und die Natur macht es uns vor: Grüne Pflanzen speichern Sonnenergie, indem sie – mittels Licht und Chloroplasten – Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spalten. Die Forschung reizt es, auf ähnliche Weise zum Wasserstoffgas (H2) zu gelangen, denn „grün“ produziert gilt es als Protagonist einer nachhaltigen Energie- und Grundstoffwirtschaft. Jacob Schneidewind vom Rostocker Leibniz-Institut für Katalyse hat mit seiner Dissertation einen Weg dorthin gezeigt. Er deckte den Mechanismus…

Den Wettstreit zweier wichtiger Reaktionsmechanismen der organischen Chemie haben Physiker um Roland Wester von der Universität Innsbruck im Labor genau beobachtet. Die detaillierte Untersuchung der Reaktionsdynamik eines aus neun Atomen bestehenden Reaktionskomplexes ist bisher einzigartig. Damit stoßen die Wissenschaftler in eine Größenordnung vor, die Anwendungen in vielen Bereichen der Chemie ermöglicht. Mit Laborexperimenten versucht der zweifache ERC-Preisträger Roland Wester vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck einen neuen Blick auf chemische Reaktionen zu werfen und deren Dynamiken…

Kristallines Kobalt-Arsenid ist ein Katalysator für die Sauerstoffentwicklung bei der elektrolytischen Wasserspaltung für die Erzeugung von Wasserstoff. Das Material gilt als Modellsystem für eine interessante Gruppe von Katalysatoren, deren Leistungen sich im Lauf der Elektrolyse unter bestimmten Bedingungen steigern. Nun hat ein Team um Marcel Risch an BESSY II aufgeklärt, dass zwei gegenläufige Entwicklungen dafür verantwortlich sind. Einerseits nimmt die katalytische Aktivität der einzelnen Katalysezentren im Verlauf der Elektrolyse ab, aber gleichzeitig verändert sich auch die Morphologie der Katalysatorschicht. Unter…

Ein neues Modell beschreibt die Koordination schlagender Flimmerhärchen und erlaubt es ihr funktionelles Verhalten vorherzusagen. Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) untersuchten die Bildung metachronischer Wellen in Gruppierungen von Zilien und die Auswirkungen von äußeren Einflüssen auf diese. Das Modell ermöglicht ein besseres Verständnis der fundamentalen Rolle, die Zilien in vielen biologischen Prozessen spielen und legt den Grundstein, um sie zu modifizieren. Dies könnte entsprechende medizinischen Diagnosen und Behandlungen verbessern, aber auch bei der Entwicklung künstlicher Systeme im…

Innovationen sind einer der wichtigsten Schlüssel zu Wohlstand und zur Lösung der drängenden gesellschaftlichen Probleme unserer Zeit. Deutschland braucht jedoch mehr Innovationskraft, wenn es künftig mit anderen Ländern und Weltregionen Schritt halten will – gerade in wichtigen Zukunftstechnologien. Wie es gelingen kann, Innovationskraft für mehr Wettbewerbsfähigkeit und gesellschaftlichen Fortschritt zu stärken und dabei neue Innovationspotenziale zu erschließen, zeigt eine weltweite Good-Practice-Recherche der Bertelsmann Stiftung. Dringender Handlungsbedarf in Sachen Innovation, aber auch große Potenziale Zweifellos gibt es in Deutschland großen Erfindergeist,…

Aus der Dynamik und Verteilung von Erdbeben will ein Forscherteam mehr über die geologische Struktur des Rheinlands erfahren. Dazu stellt es nun für ein Jahr rund 40 Seismometer in einem Umkreis von rund 10 Kilometern um die Gemeinde Eschweiler auf. »Das Rheinland gehört zu den aktivsten Erdbebenregionen in Deutschland«, erklärt Thomas Reinsch vom Fraunhofer IEG und Koordinator der gemeinsamen Messkampagne in der sechs regionale Institutionen zusammenarbeiten. »Hier kann man eine Menge über die Entstehungsprozesse lernen«, ergänzt Claudia Finger vom Fraunhofer…