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TU Ilmenau an großem Verbundprojekt „H2Demo“ beteiligt … Als chemische und damit speicherbare Energieträger sind Wasserstofftechnologien das Bindeglied zwischen Energie- und Mobilitätswende. Doch es gibt einige Herausforderungen – vor allem was die nachhaltige und umweltverträgliche Herstellung großer Mengen von Wasserstoff betrifft. Eine mögliche Lösung könnte der Einsatz von Solarenergie sein. In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekt „H2Demo“ unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg arbeiten elf Partner an Demonstratoren für die direkte…

Bei Verletzungen und Infektionen im Gehirn sorgen die umgebenden Gliazellen dafür, dass die empfindlichen Nervenzellen erhalten und ausufernde Nervenschäden verhindert werden. Ein Forschungsteam der Charité – Universitätsmedizin Berlin konnte nun aufzeigen, wie wichtig bei diesem Vorgang die Umorganisation von Gerüst- und Membranstrukturen in den Gliazellen ist. Die jetzt im Fachmagazin Nature Communications* beschriebenen Erkenntnisse werfen Licht auf einen neuen zellulären Schutzmechanismus, durch den das Gehirn aktiv schweren Verläufen von neurologischen Erkrankungen entgegenwirken könnte. Das Nervensystem ist besonders empfindlich gegenüber Schädigungen,…

Einem deutsch-amerikanischen Forscherteam ist es durch lichtvermittelte Synthese gelungen, flache stickstoffhaltige Moleküle in dreidimensionale Strukturen umzuwandeln. Diese erweitern nun deutlich das Spektrum an Molekülen, auf die Chemiker auf ihrer Suche nach neuen Wirkstoffen zurückgreifen können. Ein Hauptziel der organischen und medizinischen Chemie der vergangenen Jahrzehnte ist die schnelle Synthese dreidimensionaler Moleküle für die Entwicklung neuer Medikamente. Diese Wirkstoffkandidaten weisen im Vergleich zu vorwiegend flachen Molekülstrukturen viele verbesserte Eigenschaften auf, welche sich in klinischen Studien durch eine höhere Wirksamkeit und Erfolgsrate…

Das extrem junge Universum kann nicht direkt beobachtet werden, lässt sich aber mithilfe mathematischer Theorien rekonstruieren. Physiker der Universitäten Göttingen und Auckland, Neuseeland, haben die Fähigkeit komplexer Computersimulationen, diese frühe Epoche zu beschreiben, wesentlich verbessert. Sie entdeckten, dass sich innerhalb einer Billionstelsekunde nach dem Urknall ein komplexes Netz an Strukturen bilden kann, dessen Eigenschaften der Verteilung von Galaxien im heutigen Universum ähneln. Im Unterschied zu heute sind diese primordialen Strukturen jedoch mikroskopisch klein. Typische Klumpen besitzen nur Massen von einigen…

Es ist eines der weichsten Weißpigmente, das die Industrie verwendet. Zinksulfid vergraut aber mit der Zeit, wenn man es nicht entsprechend vorbehandelt. Chemiker unter Federführung des Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben nun einen Weg gefunden, wie das Pigment nicht nur seine strahlende Farbe behält, sondern zugleich als Katalysator eingesetzt werden könnte; zum Beispiel, um Sonnenlicht in nutzbare Energie umzusetzen. Das Fachmagazin „Advanced Functional Materials“ berichtet. Idealerweise ist ein Pigment stabil gegenüber Licht – speziell UV-Strahlung –…

Ein internationales Team unter der Leitung von Stefan Raunser, Direktor am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund, in Zusammenarbeit mit Mathias Gautel vom King’s College in London hat mithilfe der Kryoelektronentomografie das erste hochauflösende 3D-Bild des Sarkomers erstellt, der kontraktilen Grundeinheit von Skelett- und Herzmuskelzellen. Die Fähigkeit der Kryoelektronentomografie, hochaufgelöste Strukturen direkt in gefrorenen Muskelzellen sichtbar zu machen, legt eine wichtige Grundlage für die zukünftige medizinische Behandlungen von Muskelkrankheiten und wird zu einem besseren Verständnis des Alterungsprozesses beitragen. Sarkomere sind…

DFKI startet EU-Projekt zur Erkundung von Lava-Höhlen durch kooperierende autonome Rover. Wasser, Schutz, stabile Temperaturen: Die Lava-Höhlen auf dem Mond sind von großem Interesse, wenn es um geeignete Orte für langfristige lunare Missionen geht. Um ihr Potential für die Raumfahrt zu untersuchen, sollen zukünftig Teams aus Robotern in die Höhlen vordringen. Ein europäisches Konsortium unter der Leitung des DFKI erforscht im Projekt „CoRob-X“, wie ein Team aus mehreren Robotern sich weitestgehend autonom abseilen und die Tunnel erforschen kann. Das Ziel…

Ein Verbund aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesundheitswesen unter Leitung der Universität Bremen entwickelt 3D-Technologien für Chirurginnen und Chirurgen. Besonders die Hilfestellungen bei der Operationsplanung sind bereits weit fortgeschritten. So können zum Beispiel zweidimensionale Schwarzweiß-Ansichten aus CT und MRT zu dreidimensionalen 3D-Ansichten verarbeitet werden. Operationen an der Leber erfordern höchstmögliche Präzision, weil das Organ aus einer komplexen Gefäßarchitektur besteht und lebenswichtige Aufgaben für den Körper übernimmt. Computergestützte 3D-Technologien können Chirurginnen und Chirurgen helfen, vor einem Eingriff ein besseres räumliches Verständnis zu…

Im Labor veränderte T-Zellen sollen Tumorabwehr stärken. Immunzellen sind in der Lage, Krebszellen aufzuspüren und zu zerstören. Doch nicht immer kommen sie so leicht an ihre Beute heran. Dies trifft insbesondere auf solide Tumoren zu, die sich oft hinter einer Barriere aus anderen Zellen verschanzen, etwa bei Brust-, Darm- oder Lungenkrebs. Wissenschaftler vom Helmholtz Zentrum München wollen das Abwehrsystem deshalb gezielt mit Fähigkeiten ausstatten, mit denen es diese Barrieren überwinden kann. Die Deutsche Krebshilfe fördert das Forschungsprojekt mit 201.000 Euro….

KIT –  Hannover Messe 2021 Eine von Pflanzen inspirierte Antireflexfolie, ein flexibles Produktionssystem für individualisierte Produkte und ein digitaler Montageassistent. Der kleinste Transistor der Welt und klimaneutrale synthetische Kraftstoffe. Diese und weitere Forschungs- und Innovationsthemen stellt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) auf der Hannover Messe 2021 vor. Bei der digitalen Veranstaltung vom 12. bis zum 16. April präsentiert das KIT ausgewählte Highlights an den virtuellen Ständen „Future Hub“ und „Energy Solutions“. Einen Überblick bieten die beiden Live-Streams: 13. April…

Quantenkommunikation ist abhörsicher, aber bislang nicht besonders effizient. Das wollen Forscher des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik ändern. Sie haben eine Nachweismethode entwickelt, mit dem sich Quantensendungen nachverfolgen lassen. Quanteninformation wird über größere Strecken in Form von Photonen, also Lichtteilchen, verschickt, die jedoch schnell verloren gehen. Bereits nach einer Teilstrecke zu erfahren, ob ein solches Photon noch auf dem Weg zu seinem Ziel oder schon verloren gegangen ist, kann den Aufwand für die Informationsverarbeitung deutlich reduzieren. Damit werden Anwendungen etwa bei der…

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben erstmals untersucht, wie chemische Reaktionen in Wolken das weltweite Klima beeinflussen können. Sie fanden heraus, dass Isopren stark zur Bildung von organischen Aerosolen in Wolken beitragen kann. Isopren ist die dominante organische Nicht-Methan-Verbindung, die in die Atmosphäre emittiert wird. Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie heute im Fachmagazin Science Advances. Aerosole, also ein Gemisch aus festen oder flüssigen Schwebteilchen, spielen eine wichtige Rolle für das Klima auf der Erde. Aerosole in der Atmosphäre stammen entweder…

CO2-Lüftungsampel im Selbstbau sorgt für bundesweites Aufsehen. Infektionsrisiko senken, MINT-Hintergründe vermitteln, Digitalisierung gestalten. Das sind die Ziele einer bundesweiten Selbstbauinitiative zur richtigen Lüftung in Innenräumen. Einige Bundesländer fördern bereits den Selbstbau von CO2-Ampeln im Rahmen des Unterrichts. In Zeiten steigender Inzidenzen und Virus-Mutationen wird kaum ein Thema so kontrovers diskutiert wie die Öffnung unserer Schulen. Impfen, Testen, AHA-Regeln und Lüftung bilden das bekannte Arsenal an Möglichkeiten, um die Bildungsbedürfnisse der jungen Generation in Präsenz zu sichern. Aufgrund der eingeschränkten Impfstoffversorgung…

Der Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre und der damit einhergehende Klimawandel hat schon im vergangenen Jahrhundert in Gras-dominierten Grünlandbeständen zu Mindererträgen geführt. Dies zeigen Forschende der Technischen Universität München (TUM), die gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Rothamsted (U.K.) eine Untersuchung auf Basis des dortigen weltweit ältesten ökologischen Dauerexperiments durchgeführt haben. „Die Wissenschaft hat aufgrund von Freilandexperimenten mit erhöhter Kohlendioxidkonzentration, künstlicher Erwärmung und modifizierter Wasserversorgung recht gute Vorstellungen darüber, wie sich der künftige Klimawandel auf die Grünlandvegetation auswirken wird,…

Ein Forscherteam bestehend aus Materialwissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) und Biologen der Cornell University, USA hat entdeckt, dass Knochen als Reaktion auf bestimmte Signalmoleküle von Brusttumoren wachsen können. Möglicherweise ist das ein Abwehrmechanismus gegen Knochenmetastasen. Diese Studienergebnisse könnten zukünftig diagnostische Tests und therapeutische Brustkrebsbehandlungen beeinflussen. Mammakarzinome stellen die häufigste Krebserkrankung bei Frauen dar und Knochen bilden ein Hauptziel für Brustkrebsmetastasen. Welche Mechanismen die Entstehung von Knochenmetastasen fördern, ist bislang wenig erforscht. Bekannt ist, dass Tumorzellen verschiedene Signalmoleküle…

Empa-Wissenschaftler untersuchen, wie mit einfachen Mitteln Strassenbelag verstärkt und nach Gebrauch auf einfache Art rezykliert werden könnte. Ihre Hilfsmittel sind dabei ein Roboter und einige Laufmeter Bindfaden. Ein Roboterarm legt einen Bindfaden in einem Mandala-ähnlichen Muster auf ein Schotterbett. Was wie eine zeitgenössische Kunstperformance wirkt, ist Grundlagenforschung, die neue Wege für den Strassenbau erkundet. Einerseits werden roboterunterstützte Bautechniken für den Strassenbau erprobt, die bisher so nur im Hochbau angewendet wurden. Andererseits soll eine neue Art von mechanischer Verstärkung den typischen…