Forschenden der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), der Technischen Universität Braunschweig und der University of Delaware (USA) gelangen neue Einblicke in die inneren Strukturen des Ions 173Yb+ und insbesondere seines Atomkerns. Dies ist von besonderem Interesse für Anwendungen in Atomuhren, für Tests fundamentaler physikalischer Theorien sowie für die Quanteninformationsverarbeitung. Die Ergebnisse der gemeinsamen Forschung sind in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

Kinder aus weniger privilegierten Familien besuchen in Deutschland nach der Grundschule trotz gleicher Leistungen seltener das Gymnasium. Eine Studie des Exzellenzclusters ECONtribute der Universitäten Bonn und Köln zeigt: Gezieltes Mentoring kann diese Lücke verringern / Veröffentlichung im „Journal of Political Economy“

Geowissenschaftler*innen der Universitäten Köln und Göttingen entwickeln einen neuartigen geochemischen Ansatz zur Analyse der Landschaftsentwicklung: kosmogenes Krypton, ein seltenes Edelgas, gibt Aufschluss über die Verweildauer von Sedimenten auf der Erdoberfläche / Veröffentlichung in PNAS

Fadenwürmer trotzen extremer Trockenheit und ungünstigen Bodenbedingungen mit unterschiedlichen Fortpflanzungsstrategien und zeigen, wie Organismen sich an eine extreme Umwelt anpassen / Veröffentlichung in „Nature Communications”

Guanidin ist eine chemische Verbindung, die zur Stoffgruppe der organischen Basen zählt und in der Forschung bisher vor allem als toxisches Reagenz zum Aufbrechen der Strukturen von Proteinen und Nukleinsäuren verwendet wird. Wissenschaftler:innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) haben nun gemeinsam mit Partnerinstitutionen in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) den Nachweis veröffentlicht, dass Cyanobakterien, die eine zentrale Rolle in globalen Stoffkreisläufen spielen, Guanidin als Stickstoffquelle nutzen. Die Forschenden beleuchten die dahinterliegenden Mechanismen sowie das Potenzial für ein neues Werkzeug für nachhaltige biotechnologische Anwendungen.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben eine Röntgenbeugungsmethode weiterentwickelt, die biologische Strukturen von der Nanometer- bis zur Millimeterskala erfasst – und die Messzeit dabei von etwa einem Tag auf rund eine Stunde verkürzt. Damit eröffnen sich vielseitige Möglichkeiten für die biomedizinische Forschung – von der Analyse von Knochen- und Gewebestrukturen bis hin zur Unterstützung bei der Entwicklung neuer Implantate.

Hydroperoxide sind starke Oxidationsmittel, die erheblichen Einfluss auf die chemischen Prozesse in der Atmosphäre haben. Jetzt konnte ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) zeigen, dass sich diese Substanzen auch mit Sonnenlicht aus α-Ketosäuren wie der Brenztraubensäure in Wolken, Regen und Aerosolwasser bilden. Diese Reaktionen könnten für 5 bis 15 Prozent des beobachteten atmosphärischen Wasserstoffperoxids (H₂O₂) in wässriger Phase verantwortlich sein. Damit sei jetzt mit der Photolyse von α-Ketosäuren eine weitere wichtige Quelle für atmosphärische Oxidationsmittel gefunden, schreiben die Forschenden in Science Advances, dem Open-Access-Journal des renommierten Wissenschaftsjournals SCIENCE. Da diese Oxidationsprozesse sowohl Bildung als auch Abbau von Partikeln und Luftschadstoffen beeinflussen, hat der neu entdeckte Reaktionsweg große Bedeutung für die Luftqualität und die Klimaprognosen.

Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI ist ein Durchbruch auf dem Weg zur praktischen Anwendung von Lithium-Metall-Festkörperbatterien gelungen – der nächsten Generation von Akkus, die mehr Energie speichern, sicherer sind und schneller laden als herkömmliche Lithiumionen-Batterien.

Inspiriert von biologischen Systemen versuchen Materialwissenschafter:innen seit langem, die Selbstorganisation zu nutzen, um Nanomaterialien herzustellen. Die Herausforderung: Der Prozess schien zufällig und schwer vorhersehbar. Nun haben Forschende des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) und der Brandeis University geometrische Regeln entdeckt, die als Hauptsteuerung für selbstorganisierende Partikel fungieren. Die Ergebnisse wurden in Nature Physics veröffentlicht und könnten von Proteindesign bis hin zu synthetischen Nanomaschinen angewendet werden.