Ein internationales Forschungsteam hat in Kooperation der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) mit der Ècole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) die Bewegung eines frühen Landwirbeltiers erforscht. Die innovative Erforschung von Unsicherheitsfaktoren in der Simulationsstudie sowie ein Roboter-Nachbau des Fossils setzen methodische Maßstäbe und erlauben neue Einblicke in die Biologie des uralten Fossils. Heute wurde die Studie im Fachblatt nature veröffentlicht.Eine 3-D-Rekonstruktion des Wirbeltierfossils soll ab Ende 2019 auch in der Ausstellung der HU im Humboldt Forum zu sehen sein.Erkenntnisse durch Rekonstruktion…
Wenn Moleküle mit dem oszillierenden Feld eines Lasers wechselwirken, wird ein unmittelbarer, zeitabhängiger Dipol induziert. Dieses sehr universelle physikalische Prinzip liegt vielfältigen Phänomenen zu Grunde. Jetzt berichten Wissenschaftler vom Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) im “The Journal of Physical Chemistry Letters” von einem Experiment, das die getriebene Dipol-Antwort im Detail untersucht.Wenn Moleküle mit dem oszillierenden Feld eines Lasers wechselwirken, wird ein unmittelbarer, zeitabhängiger Dipol induziert. Dieses sehr universelle physikalische Prinzip liegt vielfältigen Phänomenen zu Grunde. Hierzu zählen sowohl…
Friedrich Simmel und Aurore Dupin, Forschende an der Technischen Universität München (TUM), ist es erstmals gelungen, künstliche Zellverbände zu erzeugen, die miteinander kommunizieren können. Die durch Fettmembranen getrennten Zellen können kleine chemische Signalmoleküle austauschen und dabei komplexere Reaktionen wie Herstellung von RNA oder Eiweißen auslösen.Weltweit arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler derzeit daran, künstliche, zellartige Systeme herzustellen, die in der Lage sind, das Verhalten lebender Organismen nachzubilden. Friedrich Simmel und Aurore Dupin ist es nun erstmals gelungen, solche künstlichen Zellverbände in einer…
Nach über 100 Jahren Haber-Bosch-Verfahren suchen Wissenschaftler nach weniger energieintensiven Alternativen zur Herstellung von Ammoniak. Ein elektrolytisches Verfahren könnte hierbei der schwarze Phosphor katalysieren, haben chinesische Wissenschaftler jetzt herausgefunden. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie schreiben, sind die nanodünnen Schichten von schwarzem Phosphor ein hochselektiver und effizienter Katalysator für die Reduktion von Stickstoff zu Ammoniak.Ammoniak wird in fast allen Industriezweigen gebraucht, für die Herstellung von Düngemitteln, Feinchemikalien und Medikamenten. Seit einem Jahrhundert wird dieser Rohstoff nach dem Haber-Bosch-Verfahren hergestellt:…
Die Erderwärmung hinterlässt immer deutlichere Spuren in den Permafrostregionen der Welt. Wie die neue globale Vergleichsstudie des internationalen Permafrost-Netzwerkes GTN-P jetzt zeigt, ist in allen Gebieten mit Dauerfrostboden die Temperatur des gefrorenen Untergrundes in mehr als 10 Metern Tiefe im Zeitraum von 2007 bis 2016 um durchschnittlich 0,3 Grad Celsius gestiegen – in der Arktis ebenso wie in der Antarktis und in den Hochgebirgen Europas und Zentralasiens. Besonders hoch fiel die Erwärmung in Sibirien aus. Dort erwärmte sich der gefrorene…
Gleichzeitig tot und lebendig? Max-Planck-Forscher realisieren im Labor Erwin Schrödingers paradoxes Gedankenexperiment mithilfe eines verschränkten Atom-Licht-Zustands.Bereits 1935 formulierte Erwin Schrödinger die paradoxen Eigenschaften der Quantenphysik in einem Gedankenexperiment über eine Katze, die gleichzeitig tot und lebendig ist. Seither denken Physiker darüber nach, wie sich solche Überlagerungszustände experimentell realisieren lassen. Eine Gruppe von Forschern um Gerhard Rempe, Direktor der Abteilung Quantendynamik am Max-Planck-Institut für Quantenoptik, hat nun eine optische Version des Experimentes im Labor umgesetzt, bei der die Katze durch Lichtpulse…
Stickstoff und Phosphat gehören zu den Hauptnährstoffen für das Pflanzenwachstum. Die Landwirtschaft muss beide Stoffe in Form von Düngern zuführen, um stabile Erträge zu sichern und die Nährstoffe zu ersetzen, die mit den Ernteprodukten entnommen werden. Das birgt auch Probleme, denn selbst gut entwickelte Pflanzenwurzeln erreichen oft nur einen Bruchteil der zugedüngten Nährstoffe im Boden. Stressfaktoren können das Wurzelwachstum und die Nährstoffaufnahme zusätzlich beeinträchtigen. Nicht verwertete Nährstoffe können ausgewaschen werden und ökologische Probleme durch Überdüngung und Umwandlung in Klimagase verursachen.…
Eine neue Röntgenstudie enthüllt einen zentralen Mechanismus bei bestimmten erblichen parkinsonartigen Erkrankungen. Die Untersuchung zeigt detailliert, wie die Vergiftung mit dem Metall Mangan in der Zelle abläuft, die zu parkinsonartigen Symptomen führt. Das Mangan sammelt sich demnach bei einem speziellen Gendefekt im sogenannten Golgi-Apparat in der Zelle an. Das haben Untersuchungen bei DESY sowie an der Europäischen Synchrotron-Strahlungsquelle ESRF im französischen Grenoble gezeigt, wie Forscher um Richard Ortega von der Universität Bordeaux im Fachblatt „ACS Chemical Neuroscience“ berichten.„Ein genaues Verständnis…
Der fotosynthetische Komplex I ist ein Schlüsselelement im fotosynthetischen Elektronentransport. Trotzdem war bislang wenig über ihn bekannt.Ein internationales Forscherteam hat die Struktur und Funktionsweise des fotosynthetischen Komplex I aufgeklärt. Der Membranproteinkomplex spielt eine wichtige Rolle in der dynamischen Anpassung von Elektronentransportprozessen bei der Fotosynthese. Die Kooperationspartner des Max-Planck-Instituts für Biochemie, der Osaka University und der Ruhr-Universität Bochum berichten über die Arbeiten zusammen mit Kolleginnen und Kollegen weiterer Einrichtungen in der Zeitschrift „Science“, online veröffentlicht am 20. Dezember 2018. „Die Ergebnisse…
Plasmen finden sich im Inneren von Sternen, werden aber auch in speziellen Anlagen im Labor künstlich erzeugt. Kommt ein Plasma in Kontakt mit einem Festkörper, wie etwa der Wand der Laboranlagen, kann sich dieser unter bestimmten Bedingungen grundlegend und dauerhaft verändern. Ein Team des Instituts für Theoretische Physik und Astrophysik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat nun einen überraschenden neuen Effekt entdeckt, bei dem sich die elektronischen Eigenschaften des Festkörpermaterials, wie etwa die elektrische Leitfähigkeit, kontrolliert, extrem schnell und umkehrbar…
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