Aktualitäten 2020

Wie kann die Lithium-Ionen-Batterie (LIB) weiter verbessert werden? MEET Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Lenard Hanf entwickelten dafür neue Verfahren für die Kapillarelektrophorese. Diese ermöglichen erstmals eine detaillierte Analyse der Übergangsmetallauflösung in Lithium-Ionen-Batterien.

Forscherteam aus Heidelberg, Mainz und Darmstadt veröffentlicht Ergebnisse in Nature GEMEINSAME PRESSEMITTEILUNG DES MPI FÜR KERNPHYSIK HEIDELBERG, DER JOHANNES GUTENBERG-UNIVERSITÄT MAINZ/EXZELLENZCLUSTER PRISMA+, DES GSI HELMHOLTZZENTRUMS FÜR SCHWERIONENFORSCHUNG DARMSTADT UND DES HELMHOLTZ-INSTITUTS MAINZ Hochpräzise Messungen der Masse des Deuterons, des Kerns von schwerem Wasserstoff, bringen neue Erkenntnisse über die Zuverlässigkeit fundamentaler Größen der Atomund Kernphysik.

Interessante Entdeckung von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Chemie, der JGU und aus Brasilien entlang des 325 Meter hohen Messturms ATTO im Amazonas-Regenwald Wälder wie der Amazonas-Regenwald geben große Mengen biogener flüchtiger organischer Verbindungen (BVOC) an die Atmosphäre ab. Diese Verbindungen beeinflussen die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Atmosphäre und auch unser Klima.

Internationales Forschungsteam beschreibt, wie der Einsatz ultrakalter dipolarer Atome neue Möglichkeiten eröffnet Die Quanteneigenschaften, die der Bildung von Kristallen zugrunde liegen, lassen sich mithilfe von ultrakalten Atomen nachbilden und erforschen. Ein Team um Dr. Axel U. J.

Salzsäurebehandlung verbessert Katalysatoren zur Entschwefelung von Erdöl Ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) unter Leitung des Chemikers Johannes Lercher hat ein Syntheseverfahren entwickelt, mit dem sich die Aktivität von Katalysatoren zur Erdöl-Entschwefelung um ein Vielfaches steigern lässt.

Im Juni 2020 begann ein internationales Team von gut 30 Wissenschaftler*innen die Arbeit an einem in seiner Art bislang einzigartigen gemeinsamen Text Unter den Autor*innen aus Wissenschaftsinstitutionen weltweit war Fraser Stoddart, der 2016 den Nobelpreis für Chemie erhielt. Die Forschenden gingen der Frage nach: Wie soll unser ,,Zuhause" in der Wissenschaft aussehen? Ihre Antwort, kurzgefasst: bunt, spannend und exzellent.

Wissenschaftler der Universitäten Münster untersuchen unter Beteiligung der Universität Bonn Schlüsselmechanismen der Regulation des Energiestoffwechsels in Pflanzen und haben nun erstmals mithilfe eines neuen Verfahrens der in vivo Biosensorik in Echtzeit verfolgt, wie sich Umweltveränderungen auf den zentralen Redoxstoffwechsel auswirken.

Das Molekül BIN2 ist zentral bei der Aktivierung der Blutplättchen, wie ein Würzburger Forschungsteam nun zeigen konnte. Dies könnte bei der Medikamentenentwicklung gegen Thrombosen, Herzinfarkte oder Schlaganfälle helfen. Kalzium ist in fast allen Zellen ein wichtiges Signalmolekül. Auch Blutplättchen, in der Fachsprache Thrombozyten genannt, werden durch Kalzium aktiviert und tragen dann zur Blutstillung und zum Wundverschluss bei.

Das Molekül BIN2 ist zentral bei der Aktivierung der Blutplättchen, wie ein Würzburger Forschungsteam nun zeigen konnte. Dies könnte bei der Medikamentenentwicklung gegen Thrombosen, Herzinfarkte oder Schlaganfälle helfen. Kalzium ist in fast allen Zellen ein wichtiges Signalmolekül. Auch Blutplättchen, in der Fachsprache Thrombozyten genannt, werden durch Kalzium aktiviert und tragen dann zur Blutstillung und zum Wundverschluss bei.

Internationales Forschungsteam entdeckt ungewöhnliche Molekülstrukturen Das Periodensystem kennt 118 chemische Elemente. In unserem Alltag stehen jedoch nur wenige davon im Vordergrund, etwa Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Silizium. Richtig spannend wird es aus chemischer Sicht aber, wenn weniger bekannte Elemente ins Spiel kommen.

Die schlechtere Verrottung von Pflanzenresten unter dem Einfluss von Chemikalien ist auf die Beeinträchtigung der Biodiversität zurückzuführen. Dies sind die neuen Erkenntnisse einer Studie, die in der Open-Access-Zeitschrift eLife veröffentlicht wurde. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass viele menschliche Chemikalieneinträge wie Pestizide und Schwermetalle die Zahl der Arten und Individuen von Bodenorganismen verringern, was ihre Funktionen im Ökosystem - etwa die Zersetzung - signifikant verringert.

Wissenschaftler der HU Berlin und der TU Wien fotografierten erstmals einzelne Atome, die weniger als einen Tausendstel Millimeter über einer lichtleitenden Glasfaser schweben. Als es vor etwa 40 Jahren erstmals gelang, ein einzelnes gefangenes Atom zu fotografieren, war dies ein Meilenstein der Quantenforschung.

Physiker der Universität Jena an grundlegendem Experiment am CERN beteiligt / Hohe Relevanz für die Tumorbehandlung Light Ein internationales Forschungsteam, an dem auch ein Physiker der Universität Jena beteiligt war, hat zum ersten Mal die sogenannte Elektronenaffinität des chemischen Elements Astat gemessen.

Modellsysteme auf Basis von Viruskapsiden zeigen, wie große Biomoleküle in den Zellkern vordringen / Je größer das Molekül, desto mehr Kernlokalisierungssignale sind nötig Eine neue Studie aus dem Bereich der Biophysik zeigt, wie es großen Molekülen gelingt, in den Kern einer Zelle vorzudringen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Edward Lemke von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) liefern damit wichtige Erkenntnisse darüber, wie beispielsweise auch Viren in einen Zellkern gelangen, wo sie sich weiter vermehren können.

Welche Rolle Faktoren bei der Embryonalentwicklung spielen, die nicht die Sequenz, sondern nur die ,,Verpackung" des Erbgutes epigenetisch verändern, zeigt ein Forschungsteam am Berliner Max-Planck-Institut für molekulare Genetik an frühen Embryonen von Mäusen. Sie haben untersucht, wie diese Steuerungsmechanismen zur Bildung unterschiedlicher Gewebe und Organe im wachsenden Embryo beitragen.

Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg, des Max-Planck-Instituts für Kolloidund Grenzflächenforschung in Potsdam und der Martin-Luther-Universität in Halle haben einen weiteren Schritt hin zu einer synthetisch konstruierten Zelle gemacht. Sie haben mit einem in Bakterien vorkommenden Enzym in einer künstlichen Polymer-Membran einen Teil der Atmungskette zum Laufen gebracht.

Sie kommen in der Natur vor, sind reaktionsfreudig und spielen bei vielen biologischen Prozessen eine Rolle: Polyene. Kein Wunder, dass Chemiker seit langem daran interessiert sind, diese organischen Verbindungen optimal zu konstruieren - nicht zuletzt, um sie eines Tages für biomedizinische Anwendungen nutzen zu können.

Untersuchung von heterogenen Proben in Metallcontainern mithilfe von Nullbis Ultraniedrigfeld-NMR-Spektroskopie Die Kernspinresonanz bildet die Grundlage für zahlreiche Untersuchungsmöglichkeiten: So gehört die Kernspinresonanzspektroskopie in der Chemie zu einer Standardmethode der Analytik; in der Medizin ist die Magnetresonanztomographie (MRT) ein weitverbreitetes bildgebendes Verfahren.

Der leichteste Spiegel der Welt wirft ein neues Licht auf Quantenphänomene. Physiker am Max-Planck-Institut für Quantenoptik haben den Spiegel konstruiert, indem sie wenige 100 Atome in einem zweidimensionalen optischen Gitter aus interferierenden Laserstrahlen anordneten. Der Quantenspiegel ist das erste Beispiel für ein System, in dem ein geordnetes Ensemble von Atomen als Kollektiv mit einfallendem Licht wechselwirkt.

Für den erfolgreichen Batteriebetrieb unabdingbar und gleichzeitig eine analytische Herausforderung ist die Solid Electrolyte Interphase (SEI), die auf der negativen Elektrode von Lithium-Ionenwie auch Lithium-Metall-Batterien entsteht und über die Zeit wächst. Ihre Analyse war bislang nur eingeschränkt möglich; Erkenntnisse über ihre Bildung, Zusammensetzung, Wachstum oder Reaktionen unvollständig.