Jedes Jahr landen rund vier Prozent des an Land anfallenden Plastikmülls im Meer. Während die Wege der größeren Plastikstücke bereits gut nachvollzogen werden können, gibt das Schicksal des Mikroplastiks im Meer der Wissenschaft noch Rätsel auf. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel konnten jetzt erstmals in einer Studie modellieren, wie und wo biologische Prozesse Mikroplastik von der Oberfläche in tiefere Schichten des Wassers transportieren. Diese Prozesse könnten für den Großteil des Mikroplastiktransports verantwortlich sein, so die Studie,…
In Kombination mit Lichtwellenleitern ermöglichen 2D-Materialien mit herausragenden optischen Eigenschaften ganz neue Anwendungen im Bereich der Sensorik, der nichtlinearen Optik und der Quantenelektronik. Allerdings war es bisher sehr aufwendig, die beiden Komponenten zusammenzubringen. Denn die hauchdünnen Schichten mussten in der Regel separat produziert und dann per Hand auf den Wellenleiter transferiert werden. Jenaer Forschenden ist es jetzt gemeinsam mit australischen Kollegen gelungen, erstmals 2D-Materialien direkt auf optischen Fasern wachsen zu lassen. Das vereinfacht die Herstellung solcher hybriden Nanomaterialien signifikant. „Wir…
Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen aus Deutschland, Italien, Schweden und Frankreich berichtet in der Fachzeitschrift Nature Physics (DOI: 10.1038/s41567-020-01040-y) von der experimentellen Beobachtung eines zwar zuvor bereits vorhergesagten, bislang allerdings nur schwer nachweisbaren Trägheitseffekts von Elektronenspins in magnetischen Materialien. Die Ergebnisse sind die Früchte eines der ersten Langzeitprojekte an der hochleistungsfähigen Terahertz-Lichtquelle TELBE des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR). Der größte Teil des „Gedächtnisses“ der Welt ist heute auf magnetischen Datenträgern – Festplatten – gespeichert: Unser digitales Leben ist ohne sie nicht…
… gelungene Testphase in Wilhelmshaven In einer dreitägigen Testkampagne wurden innerhalb des Projektes „SmartKai“ erste Systemtests erfolgreich durchgeführt. Wissenschaftler*innen konnten neue Erkenntnisse für die weitere Forschung und Entwicklung des innovativen Assistenzsystems gewinnen. In Häfen und Schleusen behindern schlecht einsehbare oder hydrodynamisch schwer einzuschätzende Bereiche oft den reibungslosen Ablauf von Schiffsmanövern. Teilweise schnell wechselnde Umweltbedingungen erschweren es selbst ortkundigem Personal, wichtige navigatorische Entscheidungen für das Schiff und seine Besatzung zu treffen. Zudem schwanken vor allem in tideabhängigen Häfen wie Cuxhaven die…
Wissenschaftler entschlüsseln flüchtige organische Verbindungen, die von Brieftauben zur Navigation verwendet werden können Einige Vogelarten nutzen Gerüche zur Orientierung. Über die chemische Zusammensetzung dieser Gerüche war bisher jedoch wenig bekannt. Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat nun über der Toskana organische Verbindungen identifiziert, die dort regional unterschiedlich auftreten. Brieftauben könnten die Duftstoffe demnach für ihre Navigation verwenden. Viele Vogelarten können ihren Weg nach Hause finden, selbst wenn sie an abgelegene oder unbekannte Orte gebracht werden. Umweltgerüche spielen dabei eine entscheidende…
Koordiniert vom Fraunhofer IPA bauen Forscher derzeit an fünf Standorten in Baden-Württemberg die ersten 5G-Standalone-Netze auf. Diese Testumgebungen stehen kleinen und mittleren Unternehmen offen, um zu erforschen, welche Möglichkeiten ihnen der neue Mobilfunkstandard bietet. Kurz bevor die Testumgebungen den Betrieb aufnehmen, hat heute Wirtschaftsministerin Nicole Hoffmeister-Kraut den Standort am Campus Schwarzwald in Freudenstadt besucht. In Metropolen wie Berlin, Hamburg oder München können die Kunden der großen Mobilfunkanbieter bereits 5G nutzen. Doch was viele nicht wissen: »Ein reines 5G-Netz gibt es…
Die neue DFG-Forschungsgruppe QuaLiPerf will ein Modell entwickeln, das Durchblutung und Funktion der Leber mit großer räumlicher Auflösung in gesundem und krankem Zustand quantifizieren kann. Das Modell soll perspektivisch bei der Planung großer Operationen eingesetzt werden, um die verbleibende Leberfunktion und den Regenerationsverlauf zu prognostizieren. Das interdisziplinäre Team von sechs Forschungsinstitutionen verbindet Chirurgie und Hepatologie, Bildgebung, Bioinformatik und Datenwissenschaften und wird am Universitätsklinikum Jena koordiniert. Es ist das klassische chirurgische Dilemma: Der Tumor soll mit ausreichendem Sicherheitsabstand entfernt werden, das…
Fraunhofer Vision Inline Quality Inspection Bedingt durch die Covid-19-Krise leiden Unternehmen aller Branchen unter enormem Kostendruck und steigenden Risiken. Der »Inline Quality Inspection Checkup« von Fraunhofer Vision, der bei den Fraunhofer Solution Days am Montag, den 26. Oktober 2020, vorgestellt wird, bietet Unternehmen daher Unterstützung bei der Optimierung ihrer Produktions- und Qualitätssicherungsprozesse. Als konkrete Handlungsmaßnahmen werden unterschiedliche Verfahren der Bildverarbeitung und der optischen bzw. zerstörungsfreien Mess- und Prüftechnik vorgestellt, die Unternehmen dabei helfen, die Effizienz ihrer Prozesse zu steigern. Bedingt…
Neues Whitepaper Im Forschungsprojekt »Leitsystem zur Optimierung der Therapie traumatisierter Patienten bei der Erstbehandlung« (LOTTE) hat das Fraunhofer IAIS gemeinsam mit Partnereinrichtungen aus dem Gesundheitswesen und den Rechtswissenschaften sechs Musterszenarien für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Behandlung von Schwerverletzten entwickelt. Das vom Bundesministerium für Gesundheit (BMG) geförderte Projekt stellt die datengetriebene Entscheidungsunterstützung in den Mittelpunkt. Im Whitepaper beleuchten Wissenschaftler*innen des Fraunhofer IAIS die Potenziale und Herausforderungen von KI im Krankenhaus. In Deutschland gibt es jährlich mehr als…
Nanotechnologen der Universität Münster entwickeln Verfahren zur Veränderung von Metalloberflächen. Ein Forscherteam der Westfälische Wilhelms-Universität (WWU) Münster hat ein molekulares Werkzeug entwickelt, das auf atomarer Ebene ermöglicht, gezielt die Struktur einer Metalloberfläche zu verändern. Diese Umstrukturierung erfolgt an der Oberfläche durch einzelne Moleküle, sogenannte N-heterozyklische Carbene, ähnlich eines Reißverschlusses. Die Arbeit wurde in der Fachzeitschrift “Angewandte Chemie International Edition” publiziert. In vielen technologisch-relevanten Bereichen, wie zum Beispiel der Katalyse, der Sensorik sowie der Batterieforschung, spielt die Oberfläche von Metallen eine…
Neue Forschungsverbünde an der Beuth Hochschule Die Beuth Hochschule für Technik Berlin richtet in ihrem Zentrum für Forschung und Innovation (ZFI) ab Oktober 2020 die interdisziplinär arbeitenden Forschungsverbünde „Data Science +X“ und „Humanoide Robotik und Mensch-Technik-Interaktion (HARMONIK)“ ein. Wissenschaftliche Beiträge zur Lösung aktueller gesellschaftlicher Herausforderungen werden heute vor allem in inter- und transdisziplinären Forschungskontexten erarbeitet. Die neu entstehenden Forschungsverbünde an der Beuth Hochschule dienen dafür als Plattformen: Sie ermöglichen den intensiven Diskurs zwischen den Disziplinen zu jeweils einer gemeinsamen thematisch-fachlichen…
Nachwuchsgruppe der TU Dortmund entwickelt katalytische Verfahren für nachwachsende Rohstoffe. Auf Basis nachwachsender Rohstoffe Produkte zu erzeugen – das ist ein wichtiger Trend in der chemischen Industrie. Eine Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern will dafür innovative Verfahren entwickeln. Dr. Thomas Seidensticker von der Fakultät Bio- und Chemieingenieurwissenschaften (BCI) der TU Dortmund im Bereich Technische Chemie baut diese Nachwuchsgruppe auf und leitet sie. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert das Projekt mit 1,1 Millionen Euro in den kommenden drei…
Als Reaktion auf den Klimawandel verschiebt sich die Frühlingswanderung vieler Zugvögel immer weiter nach vorne. Laut einer soeben von einem internationalen Forschungsteam unter Leitung der Vetmeduni Vienna (Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung) präsentierten Studie folgt diese Änderung jedoch keinem einheitlichen Muster. Im Gegenteil, bei näherer Betrachtung ergibt sich ein vielschichtiges Bild: Wesentlich für den Start der Wanderung ist die Region des Überwinterns. Aus bisherigen Studien ist bekannt, dass Zugvögel ihre Frühjahrsankunft in den europäischen Brutgebieten aufgrund des Klimawandels vorverlegen. Zudem leiden jene…
Ähnlich wie Batterien eignen sich Superkondensatoren für die wiederholte Speicherung elektrischer Energie. TU Graz-Forschende präsentieren in Nature Communications eine besonders sichere und nachhaltige Variante eines solchen Superkondensators. Begrenzte Sicherheit, Nachhaltigkeit und Recyclingfähigkeit sind neben beschränkt verfügbarer Ausgangsmaterialien (z. B. Kobalt) zentrale Nachteile der heutigen Lithium-Ionen-Batterietechnologie. Auf der Suche nach alternativen elektrochemischen Energiespeichern für den Einsatz in der E-Mobilität sowie für die Speicherung von Energie aus erneuerbaren Quellen ist eine Kombination aus Batterie und Kondensator vielversprechend: der „hybride Superkondensator“. Er kann…
Messungen in Thorium-229 sind ein Schritt hin zur direkten Laseranregung eines Atomkerns. Auf dem Atomkern basierende Uhren könnten unsere Zeitmessung noch genauer machen als heutige Atomuhren. Der Schlüssel dazu liegt in Thorium-229, einem Atomkern, dessen niedrigster angeregter Zustand eine sehr geringe Energie aufweist. Einem Forscherteam aus dem Kirchhoff-Institut für Physik der Universität Heidelberg, der Technischen Universität Wien, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), dem Helmholtz-Institut Mainz (HIM) und dem GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung Darmstadt ist es nun gelungen, diese niedrige Energie…
Echtzeitbeobachtung von Signalübertragung in Proteinen liefern neue Erkenntnisse für Medikamentenforschung. Proteine geben innerhalb des menschlichen Körpers Informationen und Signale, indem sie ihre Strukturen verändern: So binden zum Beispiel Hormone an für sie vorgesehene Zielproteine, wodurch sie dort eine Strukturveränderung hervorrufen, die wiederum an anderer Stelle auf der Oberfläche des Proteins neue Bindestellen für andere Proteine bildet. Diese Kopplung von unterschiedlichen, voneinander entfernten Bindestellen bezeichnen Forschende als Allosterie. Eine Unterbrechung dieser Kopplung führt dazu, dass Signale nicht weitergeleitet werden. Das kann…
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