In Schwärmen sorgen einfache Regeln für Ordnung im Chaos. Auch bei Teilchen steuern einfache Wechselwirkungen untereinander, wie sich verschiedene Partikel in Mischungen verhalten. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation haben nun einen neuen Mechanismus der Selbstorganisation lebender Materie beschrieben und bei ihren Simulationen erstaunliche Effekte entdeckt.

Große Entdeckungen starten oft mit einer zufälligen Beobachtung: Ein fallender Apfel stößt die Gravitationstheorie an, verschimmelte Petrischalen münden in der Entdeckung des Penicillins, und ein unbrauchbares Mittel gegen Bluthochdruck macht dank unerwarteter Nebenwirkungen als Viagra Karriere. Nun könnte sich eine weitere Zufallsentdeckung in die Geschichte einreihen: Forscher am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation beobachteten einen Magnetrührfisch beim Schweben in viskoser Flüssigkeit.

Grünalgen werden als nachwachsender Rohstoff zur Biotreibstoff-Produktion eingesetzt. Allerdings produzieren sie in Bioreaktoren störende Biofilme. Physiker am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation haben nun entdeckt, dass solche Biofilme vor allem dann entstehen, wenn die Grünalgen mit blauem Licht bestrahlt werden. Ihre Erkenntnis: Algen mit veränderten Blaulichtrezeptoren sollten solche Biofilme nicht erzeugen und damit die Ausbeute des Bioreaktors erhöhen.

16 organische Verbindungen konnte das Messgerät Cosac auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko messen. Neben Alkoholen und Aminen sind dies auch Verbindungen wie Methylisocyanat, Aceton oder Acetamid. Experten weisen darauf hin, dass aus diesen Substanzen viele biochemisch relevante Moleküle synthetisiert werden können.

Wassertröpfchen ist Musik drin. Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen haben die Frequenzen, mit der Tröpfchen durch feine Röhrchen flossen, in Töne verwandelt. Das ist nicht nur Spielerei: Die Tröpfchen so genau kontrollieren zu können, dass sie zu Musikinstrumenten werden, ist auch für medizinische Diagnostik interessant. Derzeit werden beispielsweise Labors auf Mikrofluidik-Chips entwickelt, mit denen man auf kleinstem Raum winzige Flüssigkeitsproben wie etwa Blut untersuchen kann.

Wenn sich Feuchtigkeit auf einer Oberfläche niederschlägt und Tropfen entstehen, kommt es zu Beginn dieses Prozesses zu einem unerwarteten Wachstumsschub. Das haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen jetzt erstmals umfassend untersucht. Die neuen Ergebnisse sind besonders für Bewässerungs- und Kältetechniken von Bedeutung.