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Forschende des Exzellenzclusters ct.qmat haben eine Methode entwickelt, um eine zentrale Theorie der Quantengravitation im Labor zu modellieren. Ihr Ziel: bislang unerklärbare Phänomene in der Quantenwelt zu entschlüsseln. Gravitation ist für die Physik längst kein Rätsel mehr - zumindest, wenn es um große Abstände geht: Dank der Wissenschaft können wir die Umlaufbahnen von Planeten berechnen, Gezeiten vorhersagen und Raketen präzise ins All schicken.

Fehlfunktionen eines Proteins mit dem Namen BRCA1 führen zu einem stark erhöhten Brustkrebsrisiko bei Frauen. Das Protein trägt eine besondere Verantwortung bei der Reparatur von DNA-Brüchen in den Chromosomen, bei denen die gesamte Doppelhelix durchtrennt wird. Eine ausbleibende oder fehlerhafte Reparatur solcher Brüche begünstigt das Entstehen von Tumorzellen.

Physiker aus Würzburg präsentieren eine nanometer-kleine Lichtantenne mit elektrisch modulierten Oberflächeneigenschaften - ein Durchbruch, der neue Wege für schnellere Computerchips eröffnen könnte. Heutige Computer stoßen bei der Geschwindigkeit an physikalische Grenzen. Halbleiterkomponenten arbeiten meist mit einer maximal nutzbaren Frequenz von einigen Gigahertz - das entspricht mehreren Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde.

Gemeinsames Experiment der Universitäten Bonn und Kaiserslautern-Landau (RPTU) Physiker der Universität Bonn und der Rheinland-Pfälzisch Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) haben ein eindimensionales Gas aus Licht erzeugt. Damit konnten sie erstmals theoretische Vorhersagen Überprüfen, die für den Übergang in diesen exotischen Materiezustand gemacht wurden.

Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Maximilian Weißflog hat mit Beteiligung von Forschenden aus Jena, Canberra und mit Unterstützung aus Darmstadt einen bedeutenden Fortschritt in der Quantenoptik erzielt. In seiner jüngsten Veröffentlichung im renommierten Magazin "Nature" präsentiert das Team eine neuartige Methode zur Erzeugung von verschränkten Photonenpaaren mithilfe von zweidimensionalen (2D) Materialien.

An der Uni Bonn entwickelte Methode lässt sich eventuell für abhörsichere Kommunikation nutzen Unter bestimmten Bedingungen können Tausende von Lichtteilchen zu einer Art ,,Super-Photon" verschmelzen. Forscher der Universität Bonn haben nun eine Art ,,Nanoförmchen" genutzt, um die Gestalt dieses sogenannten Bose-Einstein-Kondensats zu beeinflussen.

Ein internationales Experiment hat die Supraleitungs-Theorie eines Würzburger Physikteams bestätigt: Cooper-Paare können in Kagome-Metallen wellenförmig verteilt sein. Das ermöglicht neue Anwendungen wie supraleitende Dioden. Seit rund fünfzehn Jahren gibt es einen globalen Forschungshype um Kagome-Materialien, deren sternförmige Struktur an ein gleichnamiges japanisches Korbgeflecht erinnert.

RWTH-Wissenschaftler publizieren im Journal of the American Chemical Society. Katalysatoren aus Festkörpermaterialien werden für die Herstellung von 90 Prozent der industriell wichtigen Chemikalien verwendet. Eine wichtige Art solcher Katalysatoren besteht aus metallischen Nanopartikeln, die fein auf einem Oxidträger verteilt sind.

Wissenschaftler*innen um Ingo Krossing aus der Anorganischen Chemie an der Universität Freiburg ist es gelungen, das Oxidationspotential klassischer Reagenzien erheblich zu erhöhen. Ein Team von Wissenschaftler*innen um Ingo Krossing , Professor für Molekülund Koordinationschemie am Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Freiburg, ist es gelungen, das Oxidationspotential von  und  Kationen deutlich zu erhöhen.

Die Effizienz und Umweltverträglichkeit von Holzheizkraftwerken hängen entscheidend von der Qualität der eingesetzten Brennstoffe ab. Diese wird vom Wasser-, Ascheund Energiegehalt und maßgeblich von der chemischen Zusammensetzung des Materials beeinflusst. Um wirtschaftlich zu arbeiten und die Freisetzung von Schadstoffen so gering wie möglich zu halten, muss die Qualität der Brennstoffe optimal auf die Heizkraftwerkstechnik angepasst werden.

Nanoröhren können als Biosensoren eingesetzt werden. Sie fluoreszieren anders, wenn an sie bestimmte Moleküle binden. Warum, war bislang unklar. Forschende haben neue Einblicke in das Leuchtphänomen gewonnen. Warum Kohlenstoff-Nanoröhren fluoreszieren, wenn sie an bestimmte Moleküle binden, haben Forschende aus Bochum und Texas herausgefunden.

Forscherteam mit Göttinger Beteiligung entwickelt hochauflösendes Fluoreszenzmikroskop   Wie sieht das Innere einer Zelle wirklich aus? Bisherige Mikroskope stoßen bei dieser Frage oft an ihre Grenzen. Nun ist es Forschenden der Universitäten Göttingen und Oxford in Zusammenarbeit mit der Universitätsmedizin Göttingen gelungen, ein Mikroskop mit Auflösungen von besser als fünf Nanometern (fünf Milliardstel Meter) zu entwickeln.

Mithilfe einer einzigen Infrarotlichtmessung und maschinellem Lernen lassen sich unter anderem Stoffwechselstörungen und Bluthochdruck erkennen Einige Volkskrankheiten könnten sich künftig einfacher und schneller diagnostizieren lassen als bislang.

Forscherteam der Universität Göttingen entwickelt Methode zum Erkennen von Zelleigenschaften Durch Hinsehen prüfen, ob eine Avocado hart oder weich ist? Dazu müsste man erkennen, wie sich die Pflanzenzellen hinter der Schale verhalten. Gleiches gilt für alle anderen Zellen auf unserem Planeten: Trotz mehr als 100 Jahren intensiver Forschung bleiben viele ihrer Eigenschaften im Zellinneren verborgen.

Im Prinzip ist das Wesen der chemischen Bindung seit etwa 100 Jahren bekannt, und zwar basierend auf der Quantenoder Wellenmechanik. Vereinigen sich Atome zu größeren Verbänden (Moleküle), dann wechselwirken sie miteinander über sogenannte elektronische ,,Wellenfunktionen". Im Falle des Wassermoleküls H2O wechselwirken also die Wellenfunktionen eines Sauerstoffatoms (O) und zweier Wasserstoffatome (H).

Team um Ursula Wurstbauer weist erstmals kollektives Verhalten von Elektronen in zweidimensionalen Kristallen nach Macht man ein Material dünn und immer dünner, macht es ab einem gewissen Punkt eine scheinbar wundersame Verwandlung durch: Ein zweidimensionales Material, das aus nur einer oder zwei Kristallagen besteht, hat zum Teil andere Eigenschaften als dasselbe Material, wenn es dicker ist.

Forschende entdecken mit dem James Webb-Teleskop den bislang ältesten und kältesten bekannten Exoplaneten Mit dem Weltraumteleskop James Webb hat ein vom Max-Planck-Institut für Astronomie geleitetes Astronomenteam einen neuen Exoplaneten abgebildet, der einen Stern im nahen Dreifachsystem Epsilon Indi umkreist.

Wenn man Wasser elektrolytisch spaltet, entsteht typischerweise Wasserstoff - und nutzloser Sauerstoff. Statt Sauerstoff kann man auch ein nützliches Produkt erzeugen. Wenn man weiß wie. Aufgrund seiner hohen Verfügbarkeit gilt Wasser als sinnvollster Ausgangsstoff für die Wasserstoffgewinnung. Idealerweise entsteht bei der Umsetzung von Wasser zu Wasserstoff eine zweite nützliche Substanz: Wasserstoffperoxid, das für viele Industriezweige benötigt wird, etwa für die Produktion von Desinfektionsmitteln.

Physiker Kai Schmitz gibt Einblicke in die Evolution des Universums und in Fragen der Kosmologie Das Arbeitsgebiet von Kai Schmitz liegt an der Schnittstelle von Teilchenphysik und Kosmologie, sein Steckenpferd sind Gravitationswellen aus dem frühen Universum. Im Gespräch mit Christina Hoppenbrock gibt der Arbeitsgruppenleiter am Institut für Theoretische Physik Einblicke in die Evolution des Universums, in die Methoden der Forschung und in die noch ungeklärten Fragen der Kosmologie.

Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Uni Bonn weist einen exotischen Quantenzustand der Materie nach Wie kann ein Gebilde zusammenhalten, wenn sich die einzelnen Bestandteile eigentlich abstoßen? Ein Beispiel für einen solchen hochangeregten exotischen Quantenzustand der Materie hat nun ein internationales Forschungsteam nachgewiesen.