Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI ist es erstmals gelungen, mit der Methode des Transient Grating Spectroscopy ins Innere von Stoffen zu blicken. Dazu nutzten sie die Röntgenstrahlen des SwissFEL. Das Experiment am PSI ist ein Meilenstein, um Vorgänge in der Welt der Atome zu beobachten. Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichen die Forschenden heute im Fachblatt Nature Photonics. Die Strukturen auf Mikrochips werden immer winziger, Festplatten schreiben ganze Enzyklopädien auf fingernagelgrosse magnetische Scheiben: Viele Technologien durchbrechen derzeit die Grenzen der klassischen Physik….
Ein neues Physikkonkret der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) zeigt, wie es mit Röntgenstrukturanalysen gelingen kann, Medikamente gegen SARS-CoV-2 zu finden. Lange galt die sogenannte Synchrotronstrahlung, die Teilchenbeschleuniger beim Betrieb abstrahlen, als lästiges „Abfallprodukt“, das verhindert, dass man den Teilchen noch mehr Energie zuführen kann. Schon seit geraumer Zeit haben die Physikerinnen und Physiker aus der Not eine Tugend gemacht: Mit dem starken Röntgenanteil dieses Lichtes lassen sich auf einzigartige Weise Materialien untersuchen. Das hilft auch der medizinischen Forschung: Mit dem…
Pathogene Pilze können schwerwiegende Pflanzenkrankheiten verursachen. Damit gefährden sie entscheidend die globale Ernährungssicherheit und Pflanzenökologie. Prof. Dr. Gert Bange vom Zentrum für synthetische Mikrobiologie und dem Fachbereich Chemie der Philipps-Universität Marburg steht den Pflanzen nun helfend zur Seite: Ab Sommer 2021 wird Bange seine Forschung zu Kiwellin-Proteinen vertiefen. Diese Proteine könnten Pflanzen auf molekularer Ebene gezielt gegen Pilzbefall schützen. Der Europäische Forschungsrat (European Research Council, ERC) fördert das Projekt „KIWIsome – Kiwellins in the plant defense against pathogenic invaders“ mit…
DFKI startet mit AI-TEST-FIELD weiteres Agrar-Projekt. Intelligente Assistenzsysteme und hochautomatisierte Maschinen können die Effizienz und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft steigern. Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) arbeitet in einem neuen Projekt mit Partnern aus Industrie und Forschung an sicheren und zertifizierbaren Sensorsystemen zur semantischen Umgebungswahrnehmung – der dafür wichtigen technologischen Grundlage. In einem Outdoor-Testfeld auf einer Agrarfläche wird erstmals ein Umfeld geschaffen, das die schwierigen Rahmenbedingungen in der Landwirtschaft reproduzierbar und verifizierbar abbildet, um KI-Algorithmen zur Dateninterpretation entwickeln und…
Multiresistente Krankheitserreger sind ein gravierendes und zunehmendes Problem in der modernen Medizin. Wo Antibiotika wirkungslos bleiben, können diese Bakterien lebensgefährliche Infektionen verursachen. Forschende der Empa und der ETH Zürich haben nun neuartige Nanopartikel entwickelt, mit denen sich multiresistente Erreger aufspüren und abtöten lassen, die sich in Körperzellen verstecken, wie sie in einer aktuellen Studie im Fachmagazin «Nanoscale» schreiben. Beim Wettrüsten «Menschheit gegen Bakterien» haben die Bakterien momentan die Nase vorn. Unsere einstigen Wunderwaffen, die Antibiotika, versagen immer häufiger bei Keimen,…
In vielen Galaxienzentren befinden sich supermassereiche Schwarze Löcher. Alle Bemühungen, sie direkt nachzuweisen, leiden darunter, dass uns keine Information aus deren Inneren direkt erreicht. Nun hat Professor Anton Zensus, Direktor am MPIfR in Bonn und Gründungsvorsitzender der Event Horizon Telescope Kooperation eine unabhängige Methode vorgeschlagen, um aus den bisher vorhandenen Erklärungsansätzen jene herauszufiltern, die tragfähig sind. Gleichzeitig kann es mit dieser Methode gelingen, die energiereichen Plasmaausflüsse oder Jets, die von vielen Schwarzen Löchern ausgestoßen werden, zu erklären. Das Projekt wird…
Der Rückgang an Insekten stellt Herausforderungen für das Bestäuben von Wild- und Kulturpflanzen dar. Landschaftsökologen der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster fanden jetzt heraus, dass nicht nur die Pflanzenart, sondern auch die geografische Herkunft der Samen Einfluss auf die Insektenvielfalt hat. Die Studienergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Journal of Applied Ecology“ erschienen. Das Insektensterben und der Rückgang der biologischen Vielfalt sind zwei der größten Herausforderungen unserer Gesellschaft. Durch die Zerstörung vieler natürlicher Lebensräume finden Bienen, Hummeln, Schmetterlinge, Käfer und Co. immer…
Wie kann der sogenannte MK-Effekt für eine energiesparende und umweltfreundliche Kühltechnik genutzt werden? Weniger giftig, weniger klimaschädigend und viel effizienter als die konventionelle Kompressortechnologie: FH Bielefeld und Universität Bielefeld forschen gemeinsam an Legierungen, welche die Basis bilden sollen für zukunftsweisende Kühlsysteme. Dafür arbeiten Materialwissenschaften, Physik und Informatik im Projekt „DiProMag“ Hand in Hand. Im Fokus stehen Heuslerverbindungen und der magnetokalorische Effekt (MK-Effekt). Laut einer aktuellen Studie der UN gibt es weltweit ca. 3,6 Milliarden Kühlgeräte, pro Sekunde kommen bis zu…
GEOMAR-Studie weist auf mögliche größere Veränderungen im marinen Ökosystem hin … Die Auswirkungen der stetig steigenden Plastikmenge im Meer sind komplex und noch nicht endgültig verstanden. Wissenschaftler*innen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben jetzt erstmals gezeigt, dass die Aufnahme von Mikroplastik durch Zooplankton schon bei geringen Konzentrationen erhebliche Auswirkungen auf das marine Ökosystem haben kann. Die Studie weist ferner darauf hin, dass die daraus resultierenden Veränderungen für einen Sauerstoffverlust im Ozean verantwortlich sein können, der über den durch die…
– der Wissenstransfer erfolgt über Online-Workshops … Unbemannte Luftfahrzeuge (UAV bzw. umgangssprachlich Drohnen) bieten vielversprechende Einsatzmöglichkeiten für die forstliche Forschung und Praxis. In einem von der Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR) finanzierten Verbundprojekt erforscht die Fakultät Wald und Forstwirtschaft der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) in Kooperation mit der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) die drohnenbasierte Erfassung der oberirdischen Waldbiomasse. Bereits im Dezember 2020 gab es einen ersten Online-Workshop zu diesem Projekt. Dieser war auf sehr breites Interesse gestoßen und…
Ohne Gerüstbau keine Hirnentwicklung: Fallen in Nervenzellen diejenigen Proteine aus, die den Aufbau des Zellskeletts steuern, so kommt es zu Schäden im wachsenden Hirn. Das hat eine Forschungsgruppe aus den Lebenswissenschaften herausgefunden, indem es ein Protein untersuchte, das die Nervenzellen bei ihrer Verschaltung leitet. Das Team um den Neurobiologen Professor Dr. Marco Rust von der Philipps-Universität Marburg berichtet im Fachblatt „Progress in Neurobiology“ über seine Ergebnisse. Damit das Gehirn arbeiten kann, müssen sich seine Nervenzellen miteinander verschalteten. „Für die Vernetzung…
Der Schutz des globalen Klimas ist ein Vorhaben, das Industrie und Gesellschaft vor eine große Aufgabe stellt. Allein durch Begrenzung der globalen Emissionen, durch Einsparung von Kohlenstoffdioxid (CO2), werden die Klimaziele nicht zu erreichen sein. Denn auch weiterhin wird es unvermeidbare CO2-Emissionen geben, die dennoch kompensiert werden müssen. Wege aus dieser misslichen Situation können Maßnahmen wie Aufforstung, Kohlenstoffbindung im Boden oder gar das aktive Abtrennen von CO2 aus der Luft sein. In einem dieser Verfahren setzt man spezielle Filter ein,…
Internationales Forschungsprojekt: Wissenschaftler*innen erforschen fälschungssichere Systeme für mehr Datensicherheit … Flächendeckende Vernetzung und umfassender Datenaustausch: Durch die starke Verschmelzung unseres Lebens mit IoT-Technologien (Internet of Things) ist die Welt heute vernetzter als je zuvor. Doch eine hypervernetzte Gesellschaft fordert die Daten- und Informationssicherheit zunehmend heraus. Um die Identität des Einzelnen zu schützen und das Sicherheitsniveau bei der Identifizierung zu verbessern, sind neue Konzepte der Kryptographie – der Verschlüsselung von Daten – gefragt. In einem gemeinsamen Projekt arbeiten Wissenschaftler der Universität…
Forscher*innen der Abteilung Physikalische Chemie des Fritz-Haber-Instituts und des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg haben herausgefunden, dass sich Materialeigenschaften durch Laserpulse ultraschnell umschalten lassen – und warum. Dieses Wissen könnte neue Konzepte für Transistoren ermöglichen. Ein zentrales Ziel der aktuellen Materialforschung ist es, die Geschwindigkeit elektronischer Technik so schnell wie möglich zu machen. Die Schlüsselkomponenten schneller Rechentechnologien sind Transistoren: Schaltbauelemente, die elektrische Ströme als Grundschritte logischer Operationen sehr schnell ein- und ausschalten. Um das Wissen über…
Wissenschaftlicher Abendvortrag des Physik-Nobelpreisträgers Reinhard Genzel vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, am 27. April, um 18:30 Uhr. Gehalten wird der Vortrag online (siehe https://www.dpg-physik.de/veranstaltungen/2021/mhb-wa-2021-04-27). Zum Inhalt: Vor etwas mehr als 100 Jahren veröffentlichte Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie. Ein Jahr später löste Karl Schwarzschild die entsprechenden Gleichungen für eine nicht rotierende kompakte Masse. Ist diese Masse hinreichend groß und kompakt, kann sogar Licht nicht mehr entkommen, wenn es einen bestimmten Abstand zur Gravitationssingularität im Zentrum überschritten hat – den…
Energiematerialien … Batterieelektroden, Gas-Speicher und einige heterogene Katalysatormaterialien besitzen winzige Poren, die Raum für Atome, Ionen oder Moleküle bieten. Wie genau diese “Gäste” in die Poren einwandern, ist entscheidend für die Funktion solcher Energiematerialien, lässt sich aber meist nur indirekt beobachten. Nun hat ein Team mit dem HZB-ASAXS Instrument an der PTB Röntgen-Beamline von BESSY II mithilfe zweier Röntgenmethoden den Prozess der Einlagerung von Atomen in ein nanoporöses Modellsystem direkt beobachtet. Die Arbeit legt Grundlagen für neue Einblicke in Energiematerialien….
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