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Bioinformatiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben gemeinsam mit Kollegen aus Finnland und den USA eine weltweit einmalige Methode entwickelt, bei der alle Metaboliten in einer Probe berücksichtigt werden können und sich somit der Erkenntnisgewinn bei der Untersuchung solcher Moleküle erheblich vergrößert. Über seinen Erfolg berichtet das Team aktuell im renommierten Fachjournal „Nature Biotechnology“. Alles, was lebt, hat Metabolite, produziert Metabolite und verbraucht Metabolite. Diese Moleküle gehen als Zwischen- und Endprodukte aus chemischen Prozessen innerhalb des Stoffwechsels eines Organismus hervor. Damit haben…

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) und der Universität Tokyo haben einen ultradünnen Mess-Sensor entwickelt, der wie eine zweite Haut auf der Fingerkuppe getragen werden kann. Dadurch bleibt der Tastsinn am Finger unbeeinträchtigt und das Feingefühl erhalten. Der Sensor kann so wertvolle Daten für die Entwicklung neuer Technologien liefern. Unsere Hände und Finger sind ein wichtiges Werkzeug im täglichen Umgang mit Gegenständen, anderen Menschen und unserer unmittelbaren Umgebung. Herauszufinden, wie genau der Tastsinn funktioniert und diese Daten aufzeichnen…

Die Rappbodetalsperre im Harz ist die größte Trinkwassertalsperre in Deutschland und beliefert rund 1 Mio. Menschen mit Trinkwasser. Der Klimawandel könnte nun dafür sorgen, dass die Wassertemperaturen in dem Stausee deutlich steigen. Sollte die durchschnittliche Erderwärmung bis zum Jahr 2100 zwischen 4 und 6 Grad liegen, was der aktuellen Entwicklung entspricht, wird die Rappbodetalsperre Temperaturverhältnisse bekommen, die vergleichbar sind mit denen des Gardasees. Die Rappbodetalsperre im Harz ist die größte Trinkwassertalsperre in Deutschland und beliefert rund 1 Mio. Menschen mit…

Astrophysiker rekonstruieren die Geschichte unserer Heimatgalaxie als Verschmelzungsprozess. Galaxien wie die Milchstraße sind durch das Verschmelzen von kleineren Vorgängergalaxien entstanden. Einem internationalen Team von Astrophysikern unter Leitung von Dr. Diederik Kruijssen vom Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg ist es nun gelungen, die Verschmelzungsgeschichte unserer Heimatgalaxie zu rekonstruieren und dazu einen vollständigen Stammbaum zu erstellen. Dafür untersuchten die Forscher die Eigenschaften von die Milchstraße umkreisenden Kugelsternhaufen mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI). Dabei entdeckten sie ein bislang unbekanntes Kollisionsereignis, dass das Aussehen…

Mit Infrarotlicht kann man viele wichtige Moleküle nachweisen – doch starke, kurze Laserpulse in diesem Bereich waren bisher nur mit großem Aufwand möglich. An der TU Wien fand man eine Lösung. Gewöhnliche Festkörperlaser, wie man sie von Laser-Pointern kennt, erzeugen Licht im sichtbaren Bereich. Für viele Anwendungen, etwa zum Detektieren von Molekülen, braucht man allerdings Strahlung im mittleren Infrarotbereich. Solche Infrarot-Laser sind deutlich schwieriger herzustellen, besonders dann, wenn man die Laserstrahlung in Form von extrem kurzen, intensiven Pulsen benötigt. Lange…

Rund 38,5 kg Plastik-Verpackungsabfall verursacht jeder Bundesbürger jährlich. Ein erheblicher Teil davon landet schließlich als Mikroplastik in der Umwelt und belastet den Hormonstoffwechsel und das Erbgut von Mensch und Tier. Einen Lösungsansatz für das globale Plastikproblem bieten Verpackungen aus Naturmaterialien. Ganz vorn rangieren hier aktuell mit Bienenwachs beschichtete Baumwolltücher, die im Haushalt Frischhaltefolie und Alufolie weitgehend ersetzen können. Was genau sind Bienenwachstücher und wo liegen ihre Vorteile? Der Plastikmüllberg wächst … Seine Lebensmittel nicht mehr in Kunststoff zu verpacken, sondern…

Biologisch abbaubare Folien für die Landwirtschaft Schweift der Blick im Herbst über die abgeernteten Felder, dann gehört der Anblick von Silageballen dazu. Verpackt in Folie werden in den runden Ballen durch Milchsäuregärung Futtermittel für Rinder und Kühe hergestellt. Doch die häufig von Spaziergängern als Fotomotiv genutzten Ballen sind nicht sonderlich naturnah. Der Grund: Bislang werden die dafür verwendeten Folien nach der Nutzung entsorgt – ein Recycling ist schlicht nicht üblich und auch nur mit großem Aufwand möglich. Eine Machbarkeitsstudie am…

Die Magnetresonanztomografie (MRT) ist in der Medizin unverzichtbar. Allerdings sind MRT-Geräte groß und teuer in Anschaffung wie Betrieb. Mit kleineren, günstigeren Tomografen wäre die MRT flexibler einsetzbar und könnte mehr Menschen zugänglich werden. Solche Mini-Tomografen erzeugen jedoch ein deutlich schwächeres Signal, das schwierig auszuwerten ist. Forscher am Max-Planck-Institut (MPI) für biophysikalische Chemie und an der Universitätsmedizin Göttingen haben jetzt eine Methode entwickelt, die das Signal so verstärkt, dass sich eine Stoffwechselreaktion in Echtzeit verfolgen lässt. Die Ergebnisse sind ein wichtiger…

Physikerinnen und Physikern der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster ist es gelungen, Nanodiamanten vollständig in nanophotonischen Schaltkreisen zu integrieren und gleichzeitig mehrere dieser Nanodiamanten optisch zu adressieren. Die Studie schafft Grundlagen für zukünftige Anwendungen im Bereich der Quantensensorik oder Quanteninformationsverarbeitung. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift “Nano Letters” erschienen. Durch moderne Technik ist es heutzutage möglich, Strukturen im Größenbereich von wenigen Nanometern herzustellen. Diese Welt der kleinsten Teilchen – auch Quantensysteme genannt – finden vielfältige technologische Anwendung; unter anderem in der…

Die neue Vielfalt topologischer magnetischer Materialien. Die elektronische Struktur unmagnetischer Kristalle lässt sich mit Hilfe vollständiger Theorien der Band-Topologie klassifizieren, was zu einer Art „topologischem Periodensystem“ führt. Eine analoge Klassifikation magnetischer Materialien war bisher jedoch nicht möglich, und daher wurden nur wenige magnetische topologische Materialien entdeckt. In einer neuen Studie, die nun in der Fachzeitschrift Nature erschienen ist, hat ein internationales Forscherteam erstmals eine Hochdurchsatz-Suche nach magnetischen topologischen Materialien durchgeführt und dabei mehr als 100 neue magnetische topologische Isolatoren und…

Jade Hochschule nimmt Laserschweißzentrum in Betrieb In Zeiten abnehmender Rohstoffe gewinnt die Reparatur von Industriegütern an Bedeutung. Auch ist es ökonomischer und ökologischer, große Bauteile wie beispielsweise Schiffsmotorenkomponenten oder Triebwerksbauteile zu reparieren, anstatt sie durch Neuteile zu ersetzen. „Hierfür spielt die Lasertechnik eine Schlüsselrolle“, sagt Prof. Dr. Ing. Knut Partes von der Jade Hochschule. In einem von der europäischen Union geförderten Forschungsprojekt richtete er am Fachbereich Ingenieurwissenschaften ein Laserschweißzentrum ein, das nun für die Zusammenarbeit mit regionalen Unternehmen zur Verfügung…

Eine Miniaturkamera, die visuelle Informationen sammelt, welche in geeignete Signalmuster übersetzt an Implantate im Gehirn übertragen werden, sodass Blinde wieder Seheindrücke haben: Das ist die Vision, die das Konsortium des Projekts „I See“ antreibt. Das Forschungsteam aus Deutschland, der Schweiz und Kanada, dem der Neurowissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum (RUB), Privatdozent Dr. Dirk Jancke, angehört, wird von der Europäischen Kommission mit rund 900.000 Euro gefördert. Die Sprache des Gehirns sprechen lernen Die geplanten Implantate sollen spezifisch im Gehirn Areale ansprechen, welche…

Zahlreiche Bauteile in Autos werden aus Kunststoffen gefertigt. Für sie gelten hohe Anforderungen an Sicherheit, Hitzebeständigkeit und Qualität. Besonders intensiv beanspruchte Kunststoffteile können daher bislang nur aus Materialien auf Erdölbasis hergestellt werden. Diese können meist nicht wiederverwertet werden. Während sortenreine Kunststoffe oft mechanisch recycelt werden können, ist das Recycling von gemischten Kunststoffabfällen eine große Herausforderung. Der THINKTANK Industrielle Ressourcenstrategien am KIT startet mit Audi deshalb ein Pilotprojekt für chemisches Recycling, um diese Kunststoffmischfraktionen zurück in einen ressourcenschonenden Kreislauf zu führen….

Während großflächige Wettertrends mittelfristig gut prognostiziert werden können, haben die aktuellen Verfahren noch einige Schwächen für die lokale Wettervorhersage. Mit dem Forschungsprojekt „Deep Weather“ wollen Wissenschaftler der Hochschule RheinMain und die Q.met GmbH nun ein neues Verfahren entwickeln, um lokale Wetterereignisse besser prognostizieren zu können. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) mit rund 400.000 Euro gefördert; 190.000 Euro gehen an die HSRM. Q.met beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der…

Innovative Monitoring-Technologie soll Kunststoffmüll am Meeresgrund aufspüren. Ob Strohhalme, Plastikflaschen oder Verpackungen – Kunststoffmüll landet nicht immer in der Recyclingtonne, sondern auch tonnenweise in den Ozeanen. Der weitaus größte Teil davon sammelt sich für den Menschen unsichtbar am Meeresboden. Unklar ist das genaue Ausmaß der Verschmutzung, wo sich besonders viel Plastik ablagert und wie es geborgen werden kann. In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Projekt „MtecPla“ entwickeln Partner aus Industrie und Forschung die weltweit erste Monitoring-Technologie,…

Die Umlaufbahnen von Doppelsternen sind eine direkte Folge der zeitlichen Entwicklung der Milchstraße. Diese wichtige Beobachtung wird die Bedingungen für die Entwicklungsgeschichte der Galaxis neu definieren, da ist sich Humboldt-Stipendiat Dr. Joris Vos vom Institut für Physik und Astronomie sicher. Doppelsternsysteme, die aus kleinen heißen blauen Sternen und unserer Sonne ähnlichen Sternen bestehen, sind die Forschungsobjekte der Studie, die kürzlich als Highlight in „Astronomy & Astrophysics“ erschienen ist. Autoren der Universität Potsdam, der Lund University (Schweden) und der Universidad de…