Granulare Systeme wie Geröll oder Pulver sind allgegenwärtig, aber nicht leicht zu untersuchen. Jetzt haben Forscher der ETH Zürich eine Methode entwickelt, mit der man zehntausendmal schneller als bisher Bilder aus dem Inneren von granularen Systemen aufnehmen kann.

Auch in unserer hochtechnologisierten, modernen Welt ist es nicht möglich vorherzusehen, wann etwa Felsstürze, wie sie sich vor Kurzem in Graubünden ereignet haben, oder Erdbeben eintreten und wie sie im Detail ablaufen. Das liegt unter anderem daran, dass Wissenschaftler das Verhalten von Geröll und Sand, noch dazu im Zusammenspiel mit Wasser oder Gasen, trotz langjähriger Forschung noch immer nur ansatzweise ver...
Neuartige mit Indium beschichtete Lithium-Elektroden könnten Ausgangspunkt für leistungsfähigere, langlebigere Akkus sein. Die Beschichtungen verhindern unerwünschte Nebenreaktionen der Elektrode mit dem Elektrolyten, sorgen für eine gleichmäßigere Abscheidung von Lithium während der Aufladung und erhöhen die Einlagerung in der Lithiumanode durch Legierungsreaktionen zwischen Lithium und Indium, wie amerikanische Wissenschaftler in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten. Erfolgsgeheimnis ist die gute Diffusion von Lithiumionen entlang der Grenzschicht.

Heutige Lithiumionen-Akkus enthalten meist Anoden aus Graphit, die Lithium eingelagern, wenn der Akku geladen wird. Eine...
"O'zapft is!" – soeben haben die Münchner auf der Wiesn das Oktoberfest eröffnet. Und das Bier fliesst nun in Strömen. Der Gerstensaft erzeugt jedoch nicht nur ein kollektives Delirium, sondern verzückt wegen seines prächtigen Schaums auch Materialwissenschaftler.

Ein guter Bierschaum ist ein Zeichen für die Qualität und die Frische eines Biers. Eine typische Schaumkrone ist 1,5 Zentimeter dick und besteht aus 1,5 Millionen Bläschen. Idealerweise bleibt sie stabil, doch meist verschmelzen die Bläschen bald miteinander oder sie platzen und der Schaum fällt in sich zusammen. Dieses Verhalten ist typisch für alle Arten von Schäumen, seien dies nun Nahrungsmittel oder modern...
Wenn man sich verletzt oder mit Bakterien infiziert, dann reagiert das Immunsystem des Körpers zunächst mit einer Entzündungsreaktion – sie ist die Voraussetzung für eine Heilung. Doch diese Entzündung muss streng reguliert werden. Denn wenn sie zu stark abläuft, können Krankheiten wie eine Blutvergiftung, entzündliche Darmerkrankung oder Krebs folgen. Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben nun nach sieben Jahren experimenteller Arbeit zusammen mit Kollegen des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf einen zentralen Schalter dieses Geschehens gefunden und charakterisiert: das Enzym MK2. Es entscheidet über Leben und Tod von Zellen. Die Forscher haben di...
Am IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften – fanden ForscherInnen eine Möglichkeit, Zellen immun gegen die Biowaffe Rizin zu machen, wie das Fachmagazin Cell Research aktuell berichtet.

Das Pflanzengift Rizin ist einer der giftigsten Eiweißstoffe, die es in der Natur gibt und damit eine der gefährlichsten Biowaffen. Immer wieder ist von Rizin-Attentaten zu lesen, wie etwa dem spektakulären Regenschirmattentat der Siebziger Jahre in London oder zuletzt den „Ricin-Letters“, die 2014 an Barack Obama adressiert waren. Glücklicherweise wurden letztere abgefangen, denn Gegengift gibt es keines.
Einmal in den Organismus...
Forscher der Universität Basel haben nanometergrosse Kapseln entwickelt, mit denen sich das Biomolekül Glukose-6-phosphat herstellen lässt, das bei Stoffwechselvorgängen eine wichtige Rolle spielt. Den Forschern gelang es dabei Bedingungen herzustellen, die denen in der natürlichen Zelle sehr ähnlich sind. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Chemical Communications veröffentlicht.

Am Stoffwechsel in lebenden Organismen ist eine Vielzahl von Biomolekülen beteiligt, die im Körper durch Enzymreaktionen entstehen. Ein Beispiel eines Biomoleküls, das bei wichtigen Stoffwechselvorgängen eine Rolle spielt, ist Glukose-6-phosphat. Es ist zentral für den Abbau von Kohlenhy...
Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Net...
Wieder aufladbare kleine Lithium-Ionen-Batterien begegnen uns auf Schritt und Tritt: Im Handy, in Kameras, Radios und nahezu allen portablen elektrischen Geräten. Lithium ist einerseits ein sehr reaktives Material und damit gut geeignet für Batterien, da man eine hohe Spannung erzeugen kann. Andererseits liegt in dieser Eigenschaft aber auch die Gefahr: Die Batterien müssen vollkommen luftdicht abgedichtet sein, damit es nicht zu explosiven Zwischenfällen kommt.
„Für kleine portable Anwendungen sind Lithium-Ionen-Batterien heute noch erste Wahl“, weiß Prof. Dr. Peter Strasser, „aber die Sicherheitsrisiken von Lithium-Ionen-Batterien bei großen Batteriespeichern, wie wir sie f...
Proteine werden häufig als molekulare Maschinen der Zellen beschrieben. Um ihre Funktionsweise zu verstehen, reicht es häufig nicht aus, sich die beteiligten Proteine unter dem Mikroskop anzuschauen. Dort, wo Maschinen arbeiten treten mechanische Kräfte auf, die wiederum Einfluss auf die jeweiligen biologische Prozesse nehmen. Diese extrem kleinen Kräfte können dank molekulare Kraftsensoren in den Zellen gemessen werden. Jetzt haben Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie molekulare Sensoren entwickelt, die intrazellulär auftretende Kräfte mehrerer Proteine in höchster Auflösung im Pikonewton-Bereich messen können. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Nature Methods veröffe...
Auf dem Weg zu smarten Nanomaschinen: LMU-Chemiker haben eine neue Synthese entwickelt, um die Drehung eines molekularen Motors zu verlangsamen und so seinen Mechanismus genau analysieren zu können.

LMU-Chemiker um Dr. Henry Dube haben eine Methode entwickelt, die Drehung eines molekularen Motors zu verlangsamen. „In unserer Arbeit haben wir die Geschwindigkeit unseres molekularen Motors soweit reduziert, dass wir seine lichtgetriebene gerichtete Rotationsbewegung nun genau nachverfolgen können“, sagt Dube, der eine Emmy-Noether-Gruppe leitet. Die Ergebnisse erscheinen im Journal Angewandte Chemie.

Der neue molekulare Schalter basiert wie ein von Dube bereits 2015 in Natu...
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