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Optische Atomuhren gelten als die Atomuhren der Zukunft. Sie "ticken" bereits, aber noch ist die Einheit Sekunde durch Cäsium-Atomuhren definiert. Bei ihnen werden Cäsium-Atome durch Mikrowellenstrahlung angeregt, die Atome oder Ionen bei optischen Uhren dagegen durch optische Strahlung.Die häufigeren Schwingungen pro Zeiteinheit von Licht im Vergleich zur Mikrowelle erlauben eine Bestimmung der Frequenz dieser Atomuhren mit weit höherer Genauigkeit. Forschenden der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) ist es jetzt gelungen, einen entscheidenden Einflussfaktor auf diese Referenzfrequenz, die Temperatur der Umgebung, genau zu…
Sie versorgen unsere tragbaren Geräte wie Tablets und Mobiltelefone und zunehmend auch Fahrzeuge mit Strom: Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Der Bedarf an LIB steigt drastisch an, auch vor dem Hintergrund steigender Anteile volatiler erneuerbarer Energien. Woher das Lithium nehmen angesichts schwindender Ressourcen und steigender Preise? Wohin mit ausgemusterten Batterien, die Gesundheit und Umwelt gefährdende Stoffe enthalten? In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellt ein Forschungsteam einen neuartigen Ansatz zur Rückgewinnung von Lithium aus verbrauchten LIB vor.Das Recycling von LIB ist eine schwierige Angelegenheit.…
Angesichts des Klimawandels und der damit einhergehenden Notwendigkeit für eine Energie- und Rohstoffwende werden elektrochemische Prozesse wie die Wasserelektrolyse künftig immer mehr an Bedeutung gewinnen. In Kooperation mit der hte GmbH entwickelt das Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM modular aufgebaute elektrochemische Zellen. Diese Durchflusszellen finden Einsatz in Screening-Aufgaben und tragen damit zu optimierten elektrochemischen Produktionsverfahren wie der Wasserelektrolyse bei.Gerade vor dem Hintergrund der Energie- und Rohstoffwende haben elektrochemische Prozesse den Vorteil, dass sie Strom anstelle eines chemischen Reagenzes verwenden…
Eine Forschendengruppe der Technischen Universität München (TUM) hat weltweit erstmals einen Mikroroboter entwickelt, der im Zellverbund navigieren und einzelne Zellen gezielt stimulieren kann. Die Professorin für Nano- und Mikrorobotik Berna Özkale Edelmann sieht darin das Potenzial, neue Behandlungsmethoden für den Menschen zu finden.Sie sind rund, halb so dick wie ein Haar, enthalten Goldstäbchen und fluoreszierenden Farbstoff, sind umgeben von einem Biomaterial, das aus Algen gewonnen wird und können sich – angetrieben von Laserlicht – zwischen Zellen bewegen: Die winzigen Roboter…
Es ist eines der wichtigsten Enzyme in der medizinischen Diagnostik: Die sogenannte „Horseradish Peroxidase“ (Meerrettichperoxidase) wird für viele Medizinprodukte verwendet – oft kommt sie zum Einsatz, wenn ein Farbwechsel eines Teststreifens das Vorhandensein von Antikörpern oder anderen Proteinen nachweisen soll.Gerade in letzter Zeit herrscht aber immer wieder Mangel an Horseradish Peroxidase. Sie wird nämlich derzeit aus Meerrettich gewonnen, und das hat große Nachteile: Der landwirtschaftliche Ertrag ist nicht immer gleich, die Wurzeln produzieren nicht bloß eine Version des Enzyms, sondern…
Eine Blutvergiftung durch eine Pilzinfektion ist eine lebensbedrohliche Gefahr. Forschende der Universität Bern haben nun einen Mechanismus entdeckt, der einem Hefepilz dazu verhilft, sich einfacher innerhalb des Körpers zu verbreiten. Eine Hauptrolle spielt dabei ausgerechnet das Immunsystem. Diese Erkenntnisse könnten neue Therapiewege für Blutvergiftungen durch Hefepilze, aber auch für andere innere Pilzinfektionen eröffnen.Im Normalfall ist der Hefepilz Candida albicans ein harmloser Mitbewohner unserer Schleimhäute. Rund die Hälfte der Bevölkerung ist davon besiedelt, ohne es zu bemerken. Solange das körpereigene Abwehrsystem…
Molekulare Lichtschalter, die Energie umwandeln und gleichzeitig Energiespeicher sind, könnten die solare Energiegewinnung auf neue Füße stellen. Ein Forschungsteam hat nun einen theoretischen Ansatz entwickelt, nach dem sie aus einem Datensatz von mehr als 400.000 chemischen Molekülen die optimale Molekülstruktur für eine effiziente Speicherung von Solarenergie herausfinden können. Die Studie ist in der Zeitschrift Angewandte Chemie erschienen.Mit Sonnenenergie wird derzeit entweder direkt Strom erzeugt, oder wir nutzen die Energie von Wärmereservoirs. Ein dritter Weg könnte jedoch sein, die Energie der…
Über 100 Jahre Naturbeobachtungen haben ein potenziell universelles Muster der Artenhäufigkeit enthüllt: Die meisten Tier- und Pflanzenarten sind selten, aber nicht sehr selten, und nur wenige Arten sind sehr häufig. Diese sogenannte „globale Artenhäufigkeitsverteilung“ ist für intensiv untersuchte Artengruppen wie die Vögel mittlerweile lückenlos erfasst. Für andere Artengruppen wie die Insekten ist das Muster noch unvollständig. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution veröffentlicht wurde. Sie zeigt, wie wichtig das Monitoring der Biodiversität…
Eine Forschergruppe der Medizinsoziologie untersucht die Gesundheitsentwicklung in der Bevölkerung und kommt zu überraschenden Ergebnissen. Von den Verbesserungen der Lebensbedingungen, den Fortschritten in der Medizin und dem allgemeinen Wissen um eine gesunde Lebensweise profitiert vor allem die ältere Generation. Die jüngeren Jahrgänge werden wieder früher und häufiger krank. Daraus ergeben sich Herausforderungen für das Gesundheitssystem, die Wirtschaft und jeden einzelnen Menschen.Trotz höheren Alters stehen sie mitten im Leben, sind gesund, aktiv und geistig hellwach – die Rede ist von den…
Mutationen im BRAF-Gen machen Tumoren oft besonders aggressiv. Seit einigen Jahren sind Medikamente zugelassen, die das mutierte BRAF blockieren. Sie richten sich allerdings nur gegen eine bestimmte, häufige Form der BRAF-Mutationen. Ein Forscherteam unter der Federführung von Wissenschaftlern im Deutschen Konsortium für Translationale Krebsforschung (DKTK), Standort Freiburg, und von der Universität Freiburg analysierte nun die Empfindlichkeit seltener Varianten der BRAF-Mutationen auf diese Medikamente. Die Forschenden konnten die molekularen Hintergründe für die Wirksamkeit der BRAF-Hemmstoffe entschlüsseln und damit möglicherweise die Entwicklung…
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