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Nachrichten
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Kernphysik
Signale aus der Tiefe
Licht ins Dunkel gebracht: Mehr als die Hälfte der inneren Wärme der Erde stammt sehr wahrscheinlich aus radioaktiven Zerfallsprozessen tief im Erdmantel. Das ergaben Messdaten des Borexino-Detektors (Bild), der 1.400 Meter unter der Erdoberfläche im Gran-Sasso-Massiv bei Rom Neutrinos erfasst. „Die Hypothese, dass in der Tiefe des Erdmantels keine Radioaktivität mehr vorhanden ist, kann jetzt mit 99-prozentiger Sicherheit ausgeschlossen werden. Stattdessen stellen Zerfallsprozesse einen Teil der Energie bereit, die Vulkane, Erdbeben und das Erdmagnetfeld antreibt“, sagt die Jülicher Forscherin und Borexino-Physikkoordinatorin Prof. Livia Ludhova.
– Institut für Kernphysik –
Materialforschung
Extrem belastbar
Neue Kunstfasern halten das 4-Millionenfache des eigenen Gewichts. Die einzigartige Kombination aus höchster Zug- und Reißfestigkeit eröffnet Anwendungen etwa in Windkraftanlagen, in Luft- und Raumfahrt, in Sportgeräten sowie im Leichtbau. Ein internationales Forscherteam unter Jülicher Beteiligung hat die Fasern aus einem handelsüblichen Kunststoffmaterial mithilfe eines neuen Spinn- und Verarbeitungsverfahrens entwickelt.
– Jülich Centre for Neutron Science –
Ein Leichtgewicht zeigt Stärke: Forschende der Uni Bayreuth erklären die Vorteile der neuen Kunstfaser. (in Englisch) 1Millionen Euro …
stellt die Bundesregierung für das Projekt BioökonomieREVIER zur Verfügung. Darin entwerfen Akteure aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft gemeinsam Konzepte für den Strukturwandel einer ganzen Region: Das Rheinische Braunkohlerevier soll zum Modell für ressourceneffizientes und nachhaltiges Wirtschaften werden. Wissenschaftlicher Koordinator des Projekts ist der Jülicher Bioökonomieexperte Prof. Ulrich Schurr.
– Institut für Bio- und Geowissenschaften –
Hirnforschung
KI ordnet Symptome
Wissenschaftler und Ärzte haben schon häufiger versucht, die vielfältigen Symptome der Schizophrenie zu klassifizieren. Die Anzeichen der Erkrankung – etwa sozialer Rückzug, Gedächtnisstörungen oder Halluzinationen – unterscheiden sich bei Betroffenen erheblich. Jetzt haben Jülicher Hirnforscher die Symptome mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) in Kategorien unterteilt. Die Erkenntnisse könnten künftig eine Behandlung ermöglichen, die besser auf den einzelnen Patienten zugeschnitten ist.
– Institut für Neurowissenschaften und Medizin –
Batterieforschung
Robuster Akku
Materialforscher aus Jülich und China haben einen Natrium-Festkörperakku entwickelt, der nach 100 Ladezyklen noch über 90 Prozent seiner anfänglichen Kapazität aufweist. Bisherige Akkus dieser Art ließen sich dagegen schon nach weniger als 20 Zyklen nicht mehr nutzen. Festkörperakkus können nicht auslaufen und gelten als sicher und unempfindlich.
– Institut für Energie- und Klimaforschung –
Physik
Magische Nanostrukturen
Die Jülicher Physiker Prof. Rafal Dunin-Borkowski (l.) und Prof. Stefan Blügel (2.v.r.) wollen gemeinsam mit ihren Kollegen Prof. Mathias Kläui aus Mainz und Prof. Theo Rasing aus den Niederlanden nanoskalige magnetische 3D-Strukturen in Feststoffen aufspüren, die teilchenähnliche Eigenschaften besitzen. Der Europäische Forschungsrat fördert das Vorhaben als „ERC Synergy Grant“ mit 11,8 Millionen Euro. Die Existenz der magischen 3D-Strukturen, darunter sogenannte Hopfionen, wurde bisher nur in Grundzügen theoretisch vorhergesagt. Hopfionen sollen es ermöglichen, höchst energieeffiziente Computer nach dem Vorbild des menschlichen Gehirns zu bauen. Eine neue magnetische Wechselwirkung, mit der sich Hopfionen womöglich erzeugen lassen, haben Jülicher und Mainzer Forscher um Stefan Blügel bereits in Magnesiumgermanid-Kristallen gefunden.
– Ernst Ruska-Centrum für Mikroskopie und Spektroskopie mit Elektronen/Peter Grünberg Institut –
Biotechnologie
Der Speiseplan des TBC-Erregers
Spezielle weiße Blutkörperchen, die Makrophagen, sind ein Teil der körpereigenen „Gesundheitspolizei“ und fressen unerwünschte Bakterien auf. Doch Tuberkulose (TBC)-Bakterien können im Inneren der Makrophagen überleben. Jülicher Forscher haben gemeinsam mit englischen Kollegen ermittelt, dass sich die einverleibten Erreger unter anderem von verschiedenen Aminosäuren der Makrophagen ernähren. Eine überlebenswichtige Aminosäure müssen die Bakterien jedoch selbst herstellen: Serin. Das könnte ein Ansatzpunkt für neue Medikamente sein.
– Institut für Bio-und Geowissenschaften –
Überraschende Unterschiede
Erkenntnisse über die winzigen Kontakte zwischen Nervenzellen, die Synapsen, wurden bisher meist tierexperimentell gewonnen. Jülicher Hirnforscher haben nun 3D-Computermodelle menschlicher Synapsen erstellt, die auf Proben aus menschlichem Gewebe basieren. Sie haben dabei deutliche Unterschiede zwischen Mensch und Tier, aber auch zwischen Mann und Frau gefunden. Die Unterschiede zeigen, dass sich Erkenntnisse aus Tiermodellen nicht ohne Weiteres auf den Menschen übertragen lassen, so die Forscher.
– Institut für Neurowissenschaften und Medizin –
Bilder: Forschungszentrum Jülich, Forschungszentrum Jülich/T. Lan, 3D MAGIC Project, BOREXINO Collaboration, Public Domain, Universität Bayreuth/Rennecke, koya979/Shutterstock.com, Video: Universität Bayreuth