Ein Forschungsteam der Universität Hamburg und seiner Partner hat einen bedeutenden Fortschritt erzielt: Es ist gelungen, mit einzelnen Attosekunden-Röntgenpulsen Bilder von einzelnen Nanopartikeln aufzunehmen. Dieser Erfolg ermöglicht hochauflösende Momentaufnahmen dynamischer Phänomene wie chemischen Reaktionen und Phasenübergängen mit einer bislang unerreichten zeitlichen Präzision.
Die 2023 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnete Attosekunden-Wissenschaft, revolutioniert das Verständnis darüber, wie sich Elektronen in Atomen, Molekülen und Festkörpern bewegen. Eine Attosekunde erlaubt es, extrem schnelle natürliche Prozesse in Zeitlupe zu visualisieren. Bisher ware...
Die 2023 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnete Attosekunden-Wissenschaft, revolutioniert das Verständnis darüber, wie sich Elektronen in Atomen, Molekülen und Festkörpern bewegen. Eine Attosekunde erlaubt es, extrem schnelle natürliche Prozesse in Zeitlupe zu visualisieren. Bisher ware...
In der konventionellen Landwirtschaft werden chemisch-synthetische Pestizide in verschiedenen Kulturen wie Ackerbau, Gemüseanbau und Weinbau eingesetzt. Eine Studie der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) hat erstmals die Pestizidbelastung über das gesamte Jahr untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Pestizide nicht nur während der Spritzphasen, sondern ganzjährig und auch auf angrenzenden Wiesen nachweisbar sind. Die Auswirkungen dieser chronischen Belastung durch komplexe Pestizidmischungen auf die Umwelt sind bisher unzureichend erforscht und könnten erheblich sein. In Deutschland werden über 30 Prozent der Landesfläche für den Anbau von Ku...
In einer Studie mit medizinischen Daten von über 1200 Personen konnten Forschende spezifische Mikrobiom-Signaturen identifizieren, die eine präzise Vorhersage der nicht-alkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD) ermöglichen. Die Probanden litten an verschiedenen Stoffwechselkrankheiten, darunter NAFLD, Fettleibigkeit, Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck und Atherosklerose, die alle typische Begleiterkrankungen von NAFLD sind. Die identifizierten Signaturen umfassen spezifische Arten des Darmmikrobioms und bakterielle Stoffwechselprodukte, die helfen können, NAFLD-Patienten von Nicht-NAFLD-Patienten zu unterscheiden und eine gezielte Diagnostik zu ermöglichen. Mithilfe maschineller Lernmodelle ...
Prof. Kristina Kvashnina vom Helmholtz-Zentrum-Dresden-Rossendorf (HZDR) betont, dass die Endlagerung nicht die einzige Strategie im Umgang mit radioaktiven Abfällen ist. Mit Unterstützung einer neuen EU-Förderung plant sie, Möglichkeiten zu erforschen, um Teile von Atommüll durch innovative Trennverfahren zu recyceln. In alten Kernbrennstoffen sind wertvolle Rohstoffe verborgen, die nicht nur für die Kernenergie von Bedeutung sind. Für das Projekt „MaLaR – Novel 2D-3D Materials for Lanthanide Recovery from nuclear waste“ stehen in den nächsten drei Jahren 2,3 Millionen Euro Fördermittel zur Verfügung. Partnerländer sind neben Deutschland auch Frankreich, Schweden und Rumän...
Um das Klima zu schützen, strebt man an, CO2 aus Verbrennungsprozessen zurückzugewinnen. Dies ist herausfordernd, da Abgase neben CO2 auch andere Gase enthalten. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann vom Zentrum für Elektrochemie der Ruhr-Universität Bochum hat gezeigt, dass CO2 auch in geringen Konzentrationen elektrochemisch reduziert werden kann, um es wiederzuverwerten. Da CO2 in Abgasen oder der Atmosphäre nur einen geringen Anteil des Gasgemischs ausmacht, müssen Katalyseprozesse auch bei niedrigen CO2-Konzentrationen effektiv funktionieren, um eine Wiederverwendung als Wertstoff zu ermöglichen.
Konkurrenzreaktionen verhinde...
Viele Menschen wünschen sich, nicht nur lange zu leben, sondern auch gesund zu bleiben. Mit dem Alter steigt jedoch das Risiko für altersbedingte Erkrankungen wie Alzheimer oder Sarkopenie. In der Alternsforschung wird daher zunehmend die "Health Span", also die Zeit, in der eine Person gesund ist, untersucht. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Analytische Wissenschaften (ISAS) hat gezeigt, dass die natürliche Substanz Ergothionein die Gesundheitsspanne alternder Tiere verbessert. Ergothionein kommt in bestimmten Pilzen wie Shiitake- und Austernpilzen sowie in fermentierten Lebensmitteln vor und wird oft als Nahrungsergänzungsmittel oder Besta...
Mehr als die Hälfte unseres Genoms besteht aus Überresten alter viraler DNA, den sogenannten transponierbaren Elementen, die im gesamten Stammbaum des Lebens verbreitet sind. Diese Elemente wurden früher als "dunkle Seite" des Genoms betrachtet. Forschende von Helmholtz Munich und der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) haben nun jedoch ihre wichtige Rolle in der frühen Embryonalentwicklung aufgedeckt.
Offene Fragen zur Rolle alter viraler DNA
Transponierbare Elemente, die Überreste alter viraler DNA, werden in den ersten Stunden und Tagen nach der Befruchtung reaktiviert. In dieser dynamischen Phase der frühen Entwicklung zeigen embryonale Zellen eine bemerkenswerte Plast...
KI-gestützte Datenanalysetools haben das Potenzial, die Qualität wissenschaftlicher Veröffentlichungen erheblich zu verbessern. Eine Studie von Prof. Dr. Mathias Christmann, Chemieprofessor an der Freien Universität Berlin, identifizierte Schwachstellen in zahlreichen chemischen Publikationen. Er analysierte mit einem Python-Skript über 3.000 wissenschaftliche Arbeiten aus der Fachzeitschrift Organic Letters, die in den letzten zwei Jahren veröffentlicht wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass nur 40 Prozent der chemischen Forschungspublikationen fehlerfreie Massenmessungen aufwiesen. Das verwendete KI-basierte Datenanalyse-Tool konnte ohne vorherige Programmierkenntnisse entwickelt werde...
Die nächste Generation von Atomuhren, die mit der Frequenz eines Lasers „tickt“, ist rund 100.000-mal schneller als die Mikrowellenfrequenzen der derzeit verwendeten Cäsiumuhren. Diese optischen Uhren befinden sich noch in der Erprobungsphase, sind jedoch bereits hundertmal genauer und sollen künftig die Grundlage für die Definition der Sekunde im Internationalen Einheitensystem (SI) bilden. Um ihre Zuverlässigkeit zu beweisen, müssen sie wiederholt getestet und weltweit verglichen werden. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) gehört zu den führenden Einrichtungen in diesem Bereich und hat verschiedene optische Uhren entwickelt, darunter Einzel-Ionenuhren und Gitteruhre...
Die meisten Festkörper dehnen sich bei Wärme aus und ziehen sich bei Kälte zusammen, jedoch dehnt sich das Lithium-Titan-Phosphat (LiTi2(PO4)3) bei Kälte aus. Dies könnte eine Lösung für die reduzierte Leistung von Lithium-Ionen-Akkus in kalten Umgebungen darstellen. Ein chinesisches Forschungsteam hat dessen Eignung als Elektrodenmaterial demonstriert. Lithium-Ionen-Akkus sind wichtig für tragbare Geräte, Elektrofahrzeuge und die Speicherung erneuerbarer Energien, funktionieren jedoch nur gut bei warmen Temperaturen. Bei Kälte sinkt ihre Leistungsfähigkeit erheblich, was problematisch für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militär ist. Bisherige Lösungen wie Heizu...