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Ausbreitung der Terahertz-Wellen im ionisierten Gas in einem magnetischen Feld von 178 Tesla (Ausschnitt). (Bild: Forschungszentrum Jülich)
Terahertz

Das Potenzial der Terahertz-Strahlung nutzen

Terahertz-Wellen können für eine Vielzahl von Anwendungen genutzt werden – von Körperscannern über ultraschnellen WLAN-Verbindungen bis hin zu analytischen Anwendungen wie der Untersuchung großer Biomoleküle. Supercomputer-Simulationen am Forschungszentrum Jülich weisen den Weg zu kompakten Terahertz-Quellen mit einstellbarer Wellenlänge.

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Die menschliche Nase kann einige organische Moleküle in extrem niedrigen Konzentrationen spüren, während andere kaum wahrnehmbar sind. (gemeinfrei, Ruslan Zh)
Wahrnehmbarkeit von Duftstoffen

Warum intensiver Duft ein eher kurzes Vergnügen ist

Immer der Nase nach, so geht es schon von Geburt an, wenn Babys ihren Kopf dem Geruch der Muttermilch folgend zur Brust hinwenden. Ob wir eine Substanz riechen oder nicht, hängt nicht nur von der Konzentration in der Luft ab, sondern auch vom Stoff selbst. Forscher haben nun herausgefunden, was vielen stark riechenden Duftstoffen gemein ist: Ihre kurze Lebensdauer. Das ließe sich auch evolutionsgeschichtlich gut erklären.

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Bildergalerien

Ein photonischer Sensor aus nanoporösem Silizium zeigt durch einen Farbwechsel den Austausch von Wasser in den Nanoporen mit Ethanol an. Nach dem gleichen Prinzip sollen Wundinfektionen angezeigt werden. (Bild: G. Schulte, H. Schönherr, N. Voelcker, et al.)
Bakterielle Wundinfektionen

Infektionen mit bloßem Auge erkennen

In einem neuen Projekt arbeiten Forscher der Universität Siegen an Sensoren, die bakterielle Wundinfektionen durch einen Farbwechsel sichtbar machen. Diese Sensoren könnten z.B. in Pflaster für die Behandlung von Brandwunden bei Kindern integriert werden. Gleichzeitig kann die vorbeugende Verabreichung von Antibiotika vermieden werden.

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Wissenschaftler des SFB 716 der Universität Stuttgart wollen in Simulationen die Reaktionen in Blasensäulen vorhersagbar machen. (Bild: SFB 716)
Blasensäule

Vorgänge in Blasensäulen besser analysieren

Um Synthesen in Reaktoren – sei es im Labor- oder Technikumsmaßstab – zu optimieren, bedarf es einer genauen Kenntnis der Vorgänge. Wissenschaftler des Institutes für chemische Verfahrenstechnik der Universität Stuttgart haben nun die Vorgänge im Inneren einer Blasensäule simuliert.

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Die Zeichnung veranschaulicht wie Maleimid-Verbindungen an der Graphenoberfläche andocken. Dabei liegt die Graphen-Monolage auf einer dünnen Schicht aus Siliziumnitrid (rot) auf einer Quarzmikrowaage (blau) und kann mit einem Goldkontakt (gelb) unter Spannung gesetzt werden. (Bild: Marc A. Gluba/HZB)
Biosensorik

Graphen als Biosensor einsetzen

Erstmals ist es einem Team gelungen, nicht nur präzise zu messen, sondern sogar zu steuern, wie stark eine Graphenschicht eine organische Verbindung absorbiert. Dies könnte in Zukunft ermöglichen, Graphen als empfindlichen Sensor für Biomoleküle zu nutzen.

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Wird eine Metallschmelze rasch abgekühlt, entsteht ein amorphes metallisches Glas mit völlig anderen Eigenschaften (Symbolbild). (gemeinfrei, Erdenebayar)
Glasübergang: Wechsel von flüssig zu fest untersucht

Atomares Durcheinander in erstarrenden Metallschmelzen

Wenn Metallschmelzen rasch abgekühlt werden, haben die Atome keine Zeit, sich in ihr Kristallgitter anzuordnen. Es entstehen so genannte metallische Gläser – amorphe Materialien mit völlig anderen Eigenschaften als die kristallinen Metalle. Ein internationales Team aus Materialwissenschaftlern hat nun die Atome beim Erstarren genau verfolgt und neue Erkenntnisse über die herrschende Unordnung bei diesem Vorgang gewonnen.

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