In den produktiven Zonen des Meeres gibt es einen ständigen Niederschlag an organischem Material, dem sogenannten ‚Marine Snow‘. Dieser marine Schnee verhält sich wie richtiger Schnee: Große Flocken sind seltener und fallen schnell, kleine Flöckchen kommen sehr oft vor und rieseln langsam. Forschende aus Bremen und Kiel haben jetzt herausgefunden, dass es diese beiden Eigenschaften sind, die kleinen Partikeln eine große Bedeutung für die Regulierung des Nährstoffhaushaltes der Meere verleihen. Die Erkenntnisse wurden im Magazin Nature Communications veröffentlicht und sind…
Die hohe Effizienz des natürlich Wasserspaltungskatalysators könnte durch eine chemische Isomerisierungsreaktion erklärt werden. “Grüner” Wasserstoff wird häufig als das “Petroleum von Morgen” bezeichnet. Um eine klimaneutrale Versorgung mit Brennstoffen zu gewährleisten, muss die Energieindustrie von Kohlenstoff basierten Brennstoffen auf „Solar fuels“ umstellen, welche mit Hilfe von Sonnenlicht im Rahmen einer artifiziellen Photosynthese gewonnen werden. Ein Baustein auf dem langen und komplizierten Weg zu dieser Umstellung, ist ein präzises Verständnis der Chemie im innersten Zentrum der biologischen Photosynthese. Die Forschungsgruppe um…
INNOVENT hilft bei der Entwicklung moderner Lehrmittel … Der INNOVENT e.V. unterstützt ein regionales Unternehmen bei der Entwicklung und Herstellung von modernen Versuchsaufbauten für Schulen und Universitäten. Die neuen Lehrmittel vermitteln mit physikalischen Experimenten auf neue und anschauliche Art Lust und Spaß an der Physik. Die Versuchsaufbauten werden durch das Unternehmen Snellius Lehrmittel – Zeulenroda produziert und vertrieben. Neue Experimente braucht das Land In Deutschland werden neue Lehrmittel für die schulische und universitäre Physikausbildung nur sehr sporadisch entwickelt. Aber gerade…
Die Forschungsstandorte Jülich und Würzburg werden gemeinsam Quanten-Phänomene topologischer Materialien und deren Chancen für das Quantencomputing erkunden. Der Freistaat Bayern fördert das Vorhaben mit 13 Millionen Euro. An der Entwicklung von Quantencomputern arbeiten weltweit viele Forschungsgruppen. Wenn derartige Computer einmal praxistauglich sind, hätte das viele Vorteile: Sie würden nur wenig Energie verbrauchen und mit einer extrem schnellen Rechenleistung und einer hohen Datensicherheit aufwarten. Auf dem Weg dorthin stehen aber noch einige technische Hürden. Um hier weitere Fortschritte zu erreichen, intensivieren…
Neues Modell erklärt 3D-Quantenmaterial … Wissenschaftler des Exzellenzclusters ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien haben ein neues Verständnis davon entwickelt, wie sich Elektronen in starken Magnetfeldern verhalten. Damit lassen sich erstmals Messungen erklären, die sich während der Stromleitung in dreidimensionalen metallischen Materialien wie ein Quanten-Hall-Effekt äußern – ein Zustand, der bislang ausschließlich mit zweidimensionalen Metallen in Verbindung gebracht wurde. Dieser neue „3D-Effekt“ kann die Grundlage für topologische Quantenphänomene sein, die als besonders robust gelten und sich damit besonders gut…
Bei vielen Organismen, einschließlich des Menschen, sind die Keimzellen, die für die Fortpflanzung verantwortlich sind, miteinander verbunden und teilen sich ein gemeinsames Zellplasma. Im hermaphroditischen Fadenwurm Caenorhabditis elegans sind in der Gonade, dem Gewebe, das Ei- und Samenzellen produziert, bis zu 500 Keimzellen miteinander verbunden. Diese Zellen, die um einen zentralen zytoplasmatischen „Korridor“ angeordnet sind, tauschen zytoplasmatisches Material aus, was das Zellwachstum fördert und schließlich befruchtungsreife Eizellen hervorbringt. In vorangegangenen Studien haben Forscher:innen herausgefunden, dass die Gonade des C. elegans…
Chemiker:innen an der Universität Regesnburg entdecken neue Methode zur Umwandlung reaktionsträger Moleküle. Ein Forschungsteam der Organischen Chemie um Professor Dr. Burkhard König an der Universität Regensburg hat ein Verfahren entwickelt, durch das auch sehr reaktionsträge Moleküle effizient umgesetzt werden. Anwendungen ergeben sich in der Herstellung von Medikamenten oder der Synthese komplexer organischer Moleküle. Chemische Bindungen zwischen Atomen sind unterschiedlich stark. Um Moleküle zur Reaktion zu bringen, müssen chemischen Bindungen aufgebrochen werden, möglichst mit geringem Energieverbrauch und bei Umgebungstemperatur. Für Kohlenstoff-Fluor-,…
Metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) finden breite Anwendung in Gasspeicherung, Stofftrennung, Sensorik oder Katalyse. Eine spezielle Klasse dieser MOFs hat nun ein Team um Prof. Dr. Stefan Kaskel, TU Dresden, an den MX-Beamlines von BESSY II untersucht. Es handelt sich um „schaltbare“ MOFs, die auf äußere Reize reagieren können. Ihre Analyse zeigt, wie das Verhalten des Materials mit Übergängen zwischen geordneten und ungeordneten Phasen zusammenhängt. Die Ergebnisse sind nun in Nature Chemistry publiziert. Metallorganische Gerüstverbindungen (engl.: metal-organic framework compounds – MOFs) bestehen…
Auf der Basis von Röntgenmessungen an Methylammonium-Perowskit-Halbleitern hat ein HZB-Team nun gezeigt, welche Rolle Wasserstoffbrückenbindungen in diesen Materialien spielen. Außerdem fand die Forschungsgruppe, dass Strahlenschäden durch weiche Röntgenstrahlung bei dieser empfindlichen Materialklasse noch schneller auftreten als erwartet. Beide Ergebnisse liefern wichtige Hinweise für die Perowskit-Materialforschung für Solarzellen. Metallhalogenid-Perowskit (MHP)-Solarzellen werden in Labors auf der ganzen Welt entwickelt. Diese Materialklasse ist kostengünstig, leicht zu verarbeiten und hat bereits nach wenigen Jahren der Entwicklung Wirkungsgrade von über 20 Prozent erreicht. Durch Variation…
Während die DNA oft als das “Molekül des Lebens” idealisiert wird, ist sie in der Tat auch ein hochkomplexes Polymer, das für Zukunftsmaterialien eingesetzt werden kann. Nicht nur kann sie Informationen speichern, zu den weiteren faszinierenden Aspekten der DNA gehören ihre geometrischen und topologischen Eigenschaften, wie z. B. Knotenbildung und Supercoiling. Ähnlich wie ein verdrilltes Telefonkabel findet man die DNA oft aufgerollt, wie im Inneren von Bakterien und anderen Zellen oder in Viren sogar verknotet. Nun haben Wissenschaftler*innen der Universitäten…
Der Psychologe und Online-Experte Christian Stöcker kennt die Tricks, mit denen KI-Experten sozialer Netzwerke von Facebook bis YouTube heute versuchen, Nutzer zu beeinflussen – vor allem, um das Geschäftsmodell Werbung zu fördern. Aufgund dieser Fokussierung kommt es heute zu wissenschaftlich nachweisbaren unerwünschten Begleiterscheinungen einer Technologie, deren unbestrittene Vorteile dazu führten, dass sie längst Teil des gesellschaftlichen Lebens wurden. Susanne Päch geht mit Christian Stöcker in der TV-Doku „Algorithmische Verzerrungen – KI setzt gezielt auf unbewusste Reflexe der menschlichen Psyche“ den…
Wissenschaftler der Universität Magdeburg machen einzigartigen Bilddatensatz aus dem MRT für Forschende auf der ganzen Welt frei verfügbar. Wissenschaftler der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg sammelten über 10 Jahre mittels Magnetresonanztomographie (MRT) Bilddaten von Gehirnstrukturen eines einzelnen Probanden mit der bisher höchsten räumlichen Auflösung, die je an einem lebenden Probanden gemessen wurde. Einen ersten 2017 publizierten ultra-hochaufgelösten Datensatz erweitern die Forschenden mit einer erneuten Veröffentlichung im renommierten Fachjournal Nature Scientific Data und stellen damit diese einzigartigen Datensätze weltweit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie der…
Blutgefäße steuern die Funktion von Organen. Insbesondere die Endothelzellen, die das Innere der Gefäße auskleiden, nehmen dabei wichtige Steuer- und Wächterfunktionen wahr, die bisher nur unzureichend verstanden sind. Jetzt ist es Wissenschaftlern am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und am European Center for Angioscience (ECAS) der Universität Heidelberg erstmals gelungen, eine hochauflösende Landkarte der Gen- und Proteinexpression von Endothelzellen der Leber zu erstellen. Diese gestattet präzise Einblicke in das Verständnis der Leberfunktion und die Steuerung der Leberregeneration. In den letzten Jahren hat…
Unternehmen bekommen Hilfe durch neues digitales Tool. Die neue Generation von Robotern arbeitet noch enger mit ihren menschlichen Kollegen zusammen. Sie macht manuelle Arbeit weniger mühsam und interessanter – und hilft in Deutschland und Europa produzierenden Unternehmen dabei, ihre hiesigen Standorte zu erhalten. Allerdings stellt sie bezüglich der Sicherheit auch höhere Anforderungen an das Wissen der Nutzer, da sich die mechanischen Arbeiter – die Roboter – nicht mehr hinter einem Zaun verstecken. Ein neuer digitaler Dienst, entwickelt von mehreren europäischen…
Jeder hat schon mal an der Türklinke einen gewischt gekriegt. Denn wenn sich zwei verschiedene Stoffe berühren, kann es zu einer elektrostatischen Aufladung kommen, die sich mit einem kleinen Blitz abbaut. Diese Reibungselektrizität kann man nutzen, um etwa Partikel in Abgasen abzuscheiden; sie kann aber auch ungewollt Explosionen auslösen, wenn z.B. brennbare Flüssigkeiten oder Pulver abgefüllt werden. Was bei der Kontaktelektrifizierung passiert, ist bislang nur ansatzweise verstanden. Dem Team um Experimentalphysiker Prof. Rolf Möller, Universität Duisburg-Essen (UDE), ist es erstmals…
Wissenschafter am IST Austria entdecken, wie sich das mit HIV verwandte Rous-Sarkom-Virus zusammensetzt und treiben so die Virusforschung voran. Um Viren besser bekämpfen zu können, ist es wichtig, jeden Schritt in ihrem Lebenszyklus zu verstehen. Wissenschafter am Institute of Science and Technology (IST) Austria konnten nun zeigen, wie ein Virus aus der Familie der Retroviren, zu der auch das HI-Virus gehört, seine genetische Information schützt und infektiös wird. Außerdem zeigen sie, dass das Virus deutlich flexibler ist als gedacht. Ihre…
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