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Nachrichten
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Astrophysik
Geburtshelfer für Planeten
Es war vor zwei Jahren das erste interstellare Objekt, das beim Kreuzen unseres Sonnensystems beobachtet wurde: der Himmelskörper Oumuamua (hier eine Illustration). Eine Studie zweier Astrophysikerinnen aus Jülich und Belfast zeigt, dass sich aus solchen Objekten womöglich besonders schnell Planeten in neuen Sternensystemen bilden. Die Planeten entstehen dann nicht nur – wie herkömmlich angenommen – aus mikrometergroßen Gas- und Feinstaubteilchen, sondern bekommen sozusagen Starthilfe durch die etwa Wolkenkratzer-großen Objekte.
– Jülich Supercomputing Centre –
Weitere Informationen auf
www.fz-juelich.deHirnforschung
Durchleuchtete Nerven
Von den Eigenschaften des Gehirngewebes können sich Wissenschaftler jetzt mit einem neuen Verfahren ein besseres Bild machen: Beispielsweise lassen sich Hirnregionen mit vielen dünnen Nervenfasern von solchen mit wenigen dicken Nervenfasern unterscheiden. Beim „Diattenuation Imaging“, entwickelt in Jülich, werden Gehirnschnitte mit polarisiertem Licht durchleuchtet. Mit der Schwingungsrichtung (Polarisation) des Lichts ändern sich die Lichtbrechung und die Lichtabschwächung abhängig von der Art des durchstrahlten Gehirngewebes – und das macht Unterschiede im Gewebe sichtbar.
– Institut für Neurowissenschaften und Medizin –
Sauerstoff-Schwamm
Es kann Sauerstoff immer wieder aufnehmen, speichern und abgeben, so ähnlich wie ein Schwamm es mit Wasser macht: das keramische Material Lanthan-Strontium-Manganat. Jülicher Forscher konnten detailliert aufklären, wie sich dabei Kristallstruktur, elektrische Leitfähigkeit und magnetisches Verhalten ändern. Über den Sauerstoffgehalt lassen sich gezielt die Eigenschaften des Materials einstellen. Daher ist es für Computerspeicher, Sensoren und Katalysatoren interessant.
– Jülich Centre for Neutron Science –
„Fahrverbote und Nachrüstungen für Diesel-Pkw allein lösen nicht das Stickoxid-Problem in deutschen Städten. Viel heikler sind Lastwagen, Busse und Kleintransporter mit Dieselmotor.“
Lesen Sie Fakten zur Diesel-Krise auf unserer Website:
fz-juelich.de/dieselkrise
Atmosphärenforschung
Die Mischung macht’s
Ihr Einfluss ist in Klimamodellen noch ein großer Unsicherheitsfaktor: kleinste Partikel in der Luft, sogenannte Aerosole (mehr über Aerosole siehe hier). Sie entstehen beispielsweise aus Terpenen – Molekülen, die von Pflanzen emittiert werden. Ein internationales Team unter Jülicher Leitung konnte nun zeigen, dass in Mischungen mit Spurengasen wie natürlichem Isopren, Methan oder anthropogenem Kohlenmonoxid die Aerosolbildung aus Terpenen gehemmt wird. In der Atmosphäre ist die Aerosolmenge daher geringer, als es Laboruntersuchungen erwarten lassen, bei denen diese Spurengase nicht anwesend sind. Diese Erkenntnis hilft, Klimamodelle verlässlicher zu machen.
– Institut für Energie- und Klimaforschung –
Physik
Kein Ausnahmezustand
Atomkerne und Elektronen in Festkörpern beeinflussen sich gegenseitig in ihren Bewegungen. Diese Wechselwirkung ist aber bis auf wenige Ausnahmefälle dergestalt, dass sie in der Regel nicht berücksichtigt werden muss. Anscheinend gibt es jedoch mehr Ausnahmen als bislang angenommen, wie Wissenschaftler aus Jülich und München herausgefunden haben. Sie hatten bei einem Neutronen-Versuch am Garchinger Heinz Maier-Leibnitz-Zentrum Kopplungen zwischen den Bewegungen der Atomkerne und den Elektronen bei der Substanz CeAuAl3 nachgewiesen. Die Forscher schließen daraus, dass es mehr Materialien geben muss, bei denen der Effekt eine Rolle spielt. Die Erkenntnisse könnten sich etwa für die Datenverarbeitung oder zum verlustfreien Stromtransport nutzen lassen.
– Jülich Centre for Neutron Science –
1Partner …
aus 14 europäischen Ländern sind bei der Forschungsinitiative „Battery 2030+“ am Start, darunter das Helmholtz-Institut Münster, eine Außenstelle des Forschungszentrums Jülich. Die Initiative will in den nächsten zehn Jahren extrem leistungsfähige Batterien entwickeln – unter anderem mithilfe künstlicher Intelligenz – und damit die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie in der Batterieforschung stärken. Bessere Batterien für Autos und als Stromspeicher sind wesentlich, um die Klimaziele der EU zu erreichen.
– Helmholtz-Institut Münster –
Physik
Flexible Blutkörperchen nehmen anderen Weg
Rote Blutkörperchen sind normalerweise elastisch, ihre Außenhaut, die Membran, versteift allerdings bei Krankheiten wie Sichelzellenanämie, Malaria und Diabetes zunehmend.
Computersimulationen von Jülicher Wissenschaftlern zeigen, wie sich versteifte von elastischen Blutzellen trennen lassen: Die Zellen nehmen unterschiedliche Wege, wenn sie in kleinen Kanälen in einer Flüssigkeit an scharfkantigen, dreieckigen Hindernissen vorbeiströmen.
Dieses Ergebnis lässt sich womöglich nutzen, um ein etabliertes Verfahren abzuwandeln, bei dem mit stabförmigen Hindernissen rote und weiße Blutkörperchen aufgrund ihres Größenunterschiedes voneinander getrennt werden: Die bisherigen runden Stäbe könnten durch scharfkantige Hindernisse ausgetauscht werden.
– INSTITUTE OF COMPLEX SYSTEMS UND INSTITUTE FOR ADVANCED SIMULATION –
versteifte Blutzellen
elastische Blutzellen
Bilder: Forschungszentrum Jülich/Dmitry Fedosov/Seitenplan, Wolfgang Filser/TUM, M. Kornmesser, Miriam Menzel et al., Scientific Reports (2019), DOI:10.1038/s41598-019-38506-w (CC BY 4.0), Canetti/shutterstock.com, Svetlana Lukienko/shutterstock-com