2D-Materialien haben einen Boom in der Materialforschung ausgelöst. Nun zeigt sich: Spannende Effekte treten auf, wenn man zwei solche Schichtmaterialien aufeinander stapelt und leicht verdreht. Die Entdeckung des Materials Graphen, das nur aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen besteht, war der Startschuss für ein weltweites Forschungswettrennen: Aus unterschiedlichen Atomsorten stellt man heute sogenannte „2D-Materialien“ her – atomar dünne Schichten, die oft ganz besondere Materialeigenschaften aufweisen, wie man sie in herkömmlichen, dickeren Materialien nicht findet. Nun wird diesem Forschungsbereich ein weiteres…
Forschende der CAU wollen Strategien von Insekten auf technische Anwendungen übertragen. Bienen auf Nahrungssuche kollidieren während des Fluges etwa einmal pro Sekunde mit kleinen Hindernissen wie Blüten, Blättern oder Ästen, ohne dabei größeren Schaden zu nehmen. Gleichzeitig wirken verschiedene aerodynamische Kräfte auf ihre Flügel, die sie mühelos aushalten – dabei machen die zarten Gebilde gerade einmal zwei Prozent der gesamten Masse eines Insektenkörpers aus. Wie die Flügel von Insekten diesen unterschiedlichen Anforderungen standhalten ohne zu zerbrechen, untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler…
Durch den Nachweis der Elektrolumineszenz bei Geräten mit Terahertz-Frequenzen auf Silizium- und Germaniumbasis konnte ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu einem siliziumbasierten Laser erzielt werden. Ein internationales Team aus Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für innovative Mikroelektronik (IHP) konnte erstmals die THz-Lichtemission von Quantenstrukturen des n-Typs aus Germanium und Silizium nachgewiesen, das am häufigsten verwendete Material elektronischer Geräte. Das Ergebnis der Demonstration wurde in den Applied Physics Letters in der Ausgabe vom 8. März veröffentlicht (D. Stark et al., “THz-Intersubband-Elektrolumineszenz aus…
Fortschritt für CRISPR/Cas Viele Mutationen auf einen Streich: Mit Hilfe einer verbesserten Variante der Gen-Schere CRISPR/Cas9 lassen sich bis zu zwölf Gene in Pflanzen auf einmal ausschalten. Bislang war das nur für einzelne Gene oder kleine Gruppen möglich. Entwickelt wurde der Ansatz von Forschenden der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB). Mit der Methode lässt sich das Zusammenspiel verschiedener Gene besser erforschen. Die Studie erschien in der Fachzeitschrift “The Plant Journal”. Die Vererbung von Eigenschaften ist bei…
Wie aus Abfall im Bauwesen etwas Neues und Nützliches entsteht, zeigt das EU-Projekt SeRaMCo. Als Lead Partner im Verbund hat die TU Kaiserslautern vier Jahr lang marktfähige Lösungen zur Rezyklierung und Wiederverwendung von Bau- und Abbruchmaterial für Bauwerke erforscht. Pilotobjekte zeugen davon, dass Bauen mit Fertigteilen aus Beton, der auf rezyklierter Gesteinskörnung basiert, innovativ und nachhaltig zugleich ist. Damit ist die Grundlage geschaffen, den ökologischen Fußabdruck der Bauindustrie zu verringern. „Etwa die Hälfte der in Europe vorhandenen Primärrohstoffe, darunter Ton…
Nur wenige Atomlagen bestimmen, ob eine Oberfläche wasserabweisend, bedruckbar, lackierbar, haftend oder antibakteriell ist. Die Oberfläche vieler Produkte wird deshalb gezielt verändert. Dank eines neuen Röntgenphotoelektronen-Spektrometers kann das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP Oberflächen nun noch genauer analysieren, was bei der Entwicklung eines Prozesses oder bei der Fehleranalyse hilfreich ist. Firmen und Partner profitieren nicht nur von den neuen analytischen Fähigkeiten am Fraunhofer IAP, sondern auch von der extensiven Expertise in der Materialentwicklung, was die Interpretation der Daten und die…
WHZ-Absolventen entwickeln Modell für Verkleinerung von Endoskopen. Flexible Endoskope werden in der Medizin und in technischen Branchen zur Untersuchung schwer zugänglicher Hohlräume eingesetzt. Eine Verringerung ihres Durchmessers wäre von großem Nutzen. Absolventen der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) entwickelten ein auf KI basierendes mathematisches Modell, welches dieses Ziel verfolgt. Endoskope mit einem sehr kleinen Durchmesser sind z. B. bei einer Gastroskopie oder Nasenspiegelung bei Kindern von großem Vorteil. Die Bildübertragung erfolgt dabei über Glasfaserbündel aus vielen tausend Einzelfasern. Ziel zweier Abschlussarbeiten…
Alpha 1 Antitrypsin schaltet Virenhelfer-Enzym aus und hemmt so SARS-CoV-2. Ulmer Forschende haben untersucht, was der Mensch so alles an antiviralen körpereigenen Proteinen und Peptiden auf Lager hat, die im Kampf gegen das neuartige Coronavirus hilfreiche Dienste leisten. Dabei stießen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen auf Alpha 1 Antitrypsin. Dieses Protein wirkt antiviral, indem es ein bestimmtes zelluläres Enzym (TMPRSS2) hemmt, das wiederum für die Aktivierung des viralen Spikeproteins von SARS-CoV-2 entscheidend ist. Der Effekt: die Viren können nicht in die…
Welche Kompetenzen brauchen wir in einer Welt, die immer digitaler wird? Und wie lassen sich diese fördern? Das untersuchen WissenschaftlerInnen der Universität Siegen gemeinsam mit Partnern im Projekt „Digitales Deutschland“. Welche Kompetenzen brauchen Menschen in ihrer aktuellen Lebensphase, um kenntnisreich, kritisch, kreativ und selbstbestimmt mit digitalen Medien ihr Leben zu gestalten? Und wie können diese Kompetenzen bedürfnis- und ressourcenorientiert gefördert werden? Bisher gibt es in Deutschland keinen systematischen Überblick über die Kompetenzen der Bevölkerung, die angesichts der Digitalisierung für ein…
Hochfliegende Pseudo-Satelliten im Einsatz Unter hochfliegenden Pseudo-Satelliten (High Altitude Pseudo Satellites), kurz HAPS, verstehen Expert*innen ein unbemanntes Luftfahrzeug, das in der Stratosphäre unterwegs ist. Es liefert zum Beispiel Erdbeobachtungsdaten und kann für Telekommunikationsanwendungen wie 5G eingesetzt werden. Ziel des Projekts OBeLiSk ist es, erstmals ein operationelles Betriebskonzept zur sicheren und effizienten Luftraumintegration von HAPS zu entwickeln und zu validieren. Um die Sicherheit im Luftraum zu gewährleisten, arbeitet die Technische Universität Braunschweig als Projektpartner an einem HAPS-Flugsicherungskonzept. HAPS sind vollautomatische Systeme…
Das Ferdinand-Braun-Institut, SweGaN AB und die University of Bristol kooperieren im Rahmen des von der Europäischen Weltraumorganisation ESA geförderten Kassiopeia-Projekts. Die Teams bündeln ihre Expertise, um hochleistungsfähige GaN-MMICs (monolithisch integrierte Mikrowellenschaltungen) für das Ka-Band zu entwickeln. Zu den Anwendungen für diese Bauelemente gehören Beam-Steering-Antennen für die Satellitenkommunikation und Radaranwendungen. Im März ist das Kassiopeia-Projekt gestartet, um eine Wertschöpfungskette mit international führender, nur in Europa verfügbarer Technologie zu etablieren. Das vom Berliner Ferdinand-Braun-Institut (FBH) geleitete Konsortialprojekt will eine vollständig unabhängige europäische…
Bioinspirierte Zellulose-Nanofibrillen lassen sich durch Strom steuern – Festigkeit und Steifheit kann über elektrischen Schalter moduliert werden Die Materialwissenschaft nimmt sich gerne die Natur zum Vorbild und die besonderen Eigenschaften von Lebewesen, die man vielleicht auch auf Werkstoffe übertragen könnte. Einem Forschungsteam um den Chemiker Prof. Dr. Andreas Walther von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ist es gelungen, Materialien mit einer bioinspirierten Eigenschaft auszustatten: Hauchdünnes, steifes Nano-Papier wird auf Knopfdruck augenblicklich weich und elastisch. „Wir haben das Material mit einem…
Mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die Europäische Südsternwarte (ESO) beteiligt ist, hat ein Team von Astronomen zum ersten Mal die Winde in der mittleren Atmosphäre des Jupiters direkt gemessen. Durch die Analyse der Nachwirkungen eines Kometeneinschlags aus den 1990er Jahren haben die Forscher unglaublich starke Winde mit einzigartigen Geschwindigkeiten von bis zu 1450 Kilometern pro Stunde in der Nähe der Pole des Jupiters entdeckt. Jupiter ist berühmt für seine charakteristischen roten und weißen Bänder: wirbelnde Wolken…
MINSTED löst Fluoreszenzmoleküle nanometergenau auf Wissenschaftler um Stefan Hell vom Göttinger Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie und dem Heidelberger MPI für medizinische Forschung haben eine neue Lichtmikroskopie-Methode entwickelt, MINSTED genannt. Sie trennt fluoreszenzmarkierte Details mit molekularer Schärfe. Für Nobelpreisträger Hell schließt sich damit ein Kreis. „Vor gut 20 Jahren haben wir mit der STED-Mikroskopie die Beugungsgrenze des Lichts in der Fluoreszenz-Lichtmikroskopie grundlegend durchbrochen. Das galt bis dahin als unmöglich,“ so Hell. „Damals haben wir geträumt: STED soll eines Tages so…
Damit das Immunsystem Krebszellen wirksam erkennen und bekämpfen kann, haben Forscher*innen von MDC und Charité eine neue Gentherapie auf Basis eines speziellen T-Zell-Rezeptors entwickelt. Sie wird nun in einer Phase-I-Studie bei Patient*innen mit Knochenmarkkrebs auf ihre Sicherheit hin überprüft. – Gemeinsame Pressemitteilung von MDC und Charité – Nach 20 Jahren Vorarbeit in den Laboren des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und der Charité – Universitätsmedizin Berlin, aus der unter anderem die Biotech-Ausgründung T-knife entstanden ist, kommt nun…
Ein Forschungsteam des MPSD (Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie) am Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg, der Universität Toronto (Kanada), der Diamond Light Source in Oxford (UK) und des EMBL (European Molecular Biology Laboratory) in Hamburg hat entdeckt, dass zwei der hellsten Lichtquellen der Welt mehr gemeinsame Forschungsmöglichkeiten bieten als bislang angenommen. Obwohl sie auf sehr unterschiedlichen Zeitskalen arbeiten, können Synchrotrons und XFELs Daten von gleichwertiger Qualität erzeugen, solange bei der Bildgebung eine serielle Datenerfassung und Kristalle…
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