News aus der Wissenschaft Forscher demonstrieren rauschfreie Kommunikation mit strukturiertem Licht
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Die Themen im Überblick: Forscher demonstrieren rauschfreie Kommunikation mit strukturiertem Licht | Säugetiere legten während der Corona-Lockdowns größere Distanzen zurück | Phlegräische Felder bei Neapel rücken möglichem Ausbruch näher Deutsche haben spezielle Ansichten zu Gerechtigkeit und Fairness | Darum sind Snacks bei viel Stress keine gute Idee | Projekt für besseres Selbstmanagement älterer Menschen an Uni Halle gestartet | Diese und weitere Themen in den MDR WISSEN News.
- Forscher demonstrieren rauschfreie Kommunikation mit strukturiertem Licht
- Säugetiere legten während der Corona-Lockdowns größere Distanzen zurück
- Phlegräische Felder bei Neapel rücken möglichem Ausbruch näher
- Deutsche haben spezielle Ansichten zu Gerechtigkeit und Fairness
- Darum sind Snacks bei viel Stress keine gute Idee
- Projekt für besseres Selbstmanagement älterer Menschen an Uni Halle gestartet
- Diabetes-Medikament könnte Alkohol-Abhängigkeit verringern
- IPK Gatersleben forscht zu höherem Ertragspotenzial bei Gerste
- Bundesinstitut gibt Entwarnung bei Pestizid-Rückständen in Erdbeeren
- Männliche Jungmäuse wachsen schneller durch weiblichem Uringeruch
- Uni Magdeburg bewirbt sich bei Exzellenzinitiative
- Neurotische Menschen leiden häufiger unter Stimmungsschwankungen
09.06.2023 15:16 | Forscher demonstrieren rauschfreie Kommunikation mit strukturiertem Licht
Die verschiedenen Muster des Lichts könnten künftig für viele Anwendungen der optischen Kommunikation genutzt werden. Forschende der Witwatersrand-Universität in Südafrika haben nun eine Möglichkeit gefunden, mithilfe bestimmter Lichtstrukturen eine solche Kommunikation durchzuführen, die zudem - nicht wie bisher Standard - ohne rauschvolle Kanäle auskommt.
Bislang wurde dafür nur eine Amplitudenmodulation von 0 oder 1 genutzt, womit sich nur ein Alphabet darstellen lassen konnte, das aus zwei Buchstaben besteht. Die Experten veränderten diese sogenannte Vektorenspannbreite auf insgesamt 50 Werte (0, 0,02, 0,04 und so weiter bis 1), womit sich prinzipiell ein aus 50 Buchstaben bestehendes Alphabet erzeugen lässt. Da sowohl Sender als auch Empfänger mit den gleichen Werten kommunizieren, entfällt das sonst übliche Rauschen.
"Dies ist ein sehr spannender Schritt nach vorn, da wir so nun endlich die vielen Lichtmuster ausnutzen können, um Alphabete codieren zu können, ohne überlegen zu müssen, wie stark der Kanal rauscht", erklärt der Studienautor Prof. Andrew Forbes. Das Team hat die prinzipielle Machbarkeit ihrer Entwicklung bereits mit optischen Kabeln demonstriert, nun geht es an die Umsetzung im industriellen Maßstab.
09.06.2023 14:31 | Studie: Nahrungsergänzung mit Taurin verlängert Leben – zumindest von Mäusen und Affen
Eine neue Studie mit Affen und Mäusen zeigt: Die Beigabe von Taurin kann das Einsetzen von Alterskrankheiten verzögern. Ob die häufig in Energy Drinks enthaltene Aminosäure auch bei Menschen wirkt, ist aber noch unklar. Mehr Informationen im folgenden Artikel.
09.06.2023 13:19 | Säugetiere legten während der Corona-Lockdowns größere Distanzen zurück
Nicht nur die Menschen haben infolge des ersten coronabedingten Lockdowns ihr Bewegungsverhalten verändert. Auch Säugetiere reagierten darauf und legten so in den ersten Monaten des Jahres 2020 deutlich größere Distanzen zurück. Das hat eine großangelegte internationale Studie ergeben, an der mit Prof. Justin Calabrese auch ein Forscher vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) beteiligt war.
Die Wissenschaftler analysierten dazu globale Daten von Landsäugetieren, die mit GPS-Geräten verfolgt wurden. Insgesamt handelte es sich um 2.300 Individuen von 43 Arten, die auf der ganzen Welt leben - von Elefanten und Giraffen bis hin zu Bären und Hirschen. Dabei wurde der Aktionsradius der Säugetiere während des ersten Zeitraums des Lockdowns von Januar bis Mitte Mai 2020 mit dem in denselben Monaten des Vorjahrs verglichen.
"Wir konnten feststellen, dass die besenderten Tiere während der strengen Lockdowns in einem Zeitraum von zehn Tagen bis zu 73 Prozent längere Strecken zurücklegten als im Jahr zuvor, als es noch keine Beschränkungen gab", erläutert die Studienautorin Prof. Marlee Tucker. "Wir haben auch festgestellt, dass sich die Tiere im Durchschnitt 36 Prozent näher an den Straßen aufhielten als im Jahr zuvor. Das liegt wahrscheinlich daran, dass es während der strengen Lockdowns weniger Straßenverkehr gab." Es sei dabei gelungen, evidenzbasiert zu belegen, dass weltweit Säugetierarten ihr Verhalten während der Pandemie verändert haben, ergänzt Prof. Calabrese.
Link zur Studie: Behavioral responses of terrestrial mammals to COVID-19 lockdowns
09.06.2023 12:07 | Es brennt im Osten Kanadas – und New York versinkt im Rauch
Die Waldbrand-Saison ist nun auch im Osten Kanadas ausgebrochen. Doch anderes als in gewöhnlichen Jahren sind in Québec 130.000 Hektar mehr als üblich bereits abgebrannt. Die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa liefert dazu nun Bilder aus dem Weltall. New York City versinkt bereits im Rauch der kanadischen Brände. Mehr Informationen im folgenden Artikel.
09.06.2023 11:05 | Phlegräische Felder bei Neapel rücken möglichem Ausbruch näher
Sie sind eine vulkanisch aktive Zone, aber gleichzeitig auch ein touristisch interessantes Gebiet: die Phlegräischen Felder bei Neapel in Süditalien. Wissenschaftlich gesehen handelt es sich dabei um einen Supervulkan, der zuletzt im Jahr 1538 ausgebrochen ist, jedoch in den vergangenen Jahrzehnten durch kleinere Erdbeben immer wieder auf sich aufmerksam gemacht hat. Ein internationales Forscherteam hat nun errechnet, dass ein erneuter Ausbruch kurz bevorstehen könnte.
"Das bedeutet allerdings nicht, dass ein Ausbruch garantiert ist", erläutert der Studienautor Prof. Christopher Kilburn. Der Bruch des Untergrunds im Bereich der Phlegräischen Felder könnte einen Riss in der Kruste verursachen, aber das Magma muss noch an der richtigen Stelle hochgedrückt werden, damit es auch zu einem Ausbruch kommt.
Für die Berechnung wurde ein neuartiges Modell genutzt, dass Muster in den Erdbebenvorkommen und das Anheben des Untergrunds analysiert. "Zum ersten Mal haben wir das Modell 2017 angewendet und seitdem haben sich die Phlegräischen Felder immer so verhalten, wie wir es vorhergesagt hatten", so Prof. Kilburn. Nun sollen die Parameter noch angepasst werden, um noch genauer einen möglichen Ausbruch vorhersagen zu können.
09.06.2023 10:09 | Deutsche haben spezielle Ansichten zu Gerechtigkeit und Fairness
Gerade wird in Deutschland im Zusammenhang mit gestiegenen Preisen und der Frage, wie sie ausgeglichen werden können, intensiv über die Themen Gerechtigkeit und Fairness diskutiert. Forschende der Uni Trier und der WHU Vallendar haben dazu eine ländervergleichende Studie durchgeführt und sind zum Ergebnis gekommen, dass es in Deutschland recht spezielle Ansichten zu diesen Themen gibt.
"Wenn Preise aufgrund höherer Nachfrage steigen, oder Einkommen steigen, aber nicht für alle gleich, dann finden wir das schlecht", erklärt Prof. Marc Oliver Rieger von der Uni Trier. "Wenn der Staat da aber eingreift, und die Preise reguliert, dann finden wir das ebenso schlecht." Die Beurteilung von Preiserhöhungen, die eine erhöhte Nachfrage für Profite nutzen, wird also durch die jeweilige Kultur geprägt. Die Wahrnehmung von Fairness und die Akzeptanz von Ungleichheit wirken sich wiederum darauf aus, wie die Bevölkerung die staatliche Politik beurteilt.
Für die Studie wurden Daten aus Umfragen in Deutschland, Estland, China, Taiwan, Vietnam und Japan analysiert. Diese Länder wurden ausgewählt, weil sie sich in Bezug auf ihre kulturellen Wurzeln und ihr politisches und wirtschaftliches System wesentlich unterscheiden. Die Unterschiede zeigten sich aber nicht immer so, wie sie erwartet wurden. So werden hierzulande wirtschaftliche Unterschiede kritischer gesehen als in ostasiatischen Ländern, die eigentlich als weniger individualistisch gelten.
08.06.2023 17:03 | Darum sind Snacks bei viel Stress keine gute Idee
Bei vielen Menschen ist es fast wie ein Reflex: Wenn sie großen Stress haben, greifen sie zu einer kalorienreichen Süßigkeit und fast augenblicklich geht es ihnen besser. Australische Forschende konnten nun allerdings belegen, dass dies keine gute Idee ist. Denn so entsteht im Gehirn ein immer stärkeres Verlangen nach ungesunden Snacks in solchen Situationen und damit langfristig eine merkliche Gewichtszunahme.
Die Wissenschaftler vom Garvan Institute of Medical Research setzten dafür Mäuse experimentell immer wieder unter Stress, wobei diese jeweils die Wahl zwischen normalem und künstlich gesüßtem Wasser hatten. Bei den Tieren stellte sich der Effekt ein, dass die natürliche Sättigung immer schlechter funktionierte. Die Forschenden maßen dabei eine besondere Aktivität in der sogenannten lateralen Habenula, einem Bereich des Gehirns, der als Belohnungszentrum fungiert.
Es zeigte sich, dass durch den Stress nicht nur das Belohnungszentrum beim Essen stärker aktiviert wird, sondern auch das Verlangen nach süßer, kalorienreicher Nahrung wuchs. "In stressigen Situationen ist es leicht, viel Energie zu sich zu nehmen und das Belohnungsgefühl beruhigt einen dann", erklärt der Studienautor Prof. Herbert Herzog. "Aber langfristig gesehen ändert der Stress die Gleichung und das dadurch verstärkte Essverlangen ist schlecht für den Körper." Letztlich zeigten die Erkenntnisse einmal mehr, wie wichtig es sei, übermäßigen Stress zu vermeiden, so die Forschenden.
Link zur Studie: How chronic stress drives the brain to crave comfort food
08.06.2023 15:55 | Projekt für besseres Selbstmanagement älterer Menschen an Uni Halle gestartet
Im höheren Alter haben viele Menschen verstärkt mit gesundheitlichen Herausforderungen zu kämpfen. Dazu gehören etwa kognitive Probleme, Stürze oder eine eingeschränkte Mobilität. Die Ursachen dafür liegen selten nur in einzelnen Erkrankungen. Das richtige Selbstmanagement, also Gesundheitsentscheidungen im Alltag, beispielsweise zur Ernährung, Medikamenteneinnahme oder Sport kann dagegen helfen.Im Projekt "Selbstmanagement geriatrischer Syndrome" (SelfManGer) soll genau dazu an der Hallenser Universitätsmedizin geforscht werden.
Dabei ginge es nicht um die Frage, ob ältere Erwachsene Selbstmanagement betreiben, sondern wie, erläutert Direktor der Universitätsklinik, Prof. Tino Prell. Dabei sollen Fragen beantwortet werden wie: Welche Strategien nutzen ältere Menschen bereits, um im Alltag trotz gesundheitlicher Herausforderungen zurechtzukommen oder diesen vorzubeugen? Welche Hilfsmittel und Anlaufstellen gibt es schon bzw. was fehlt oder hindert, diese Angebote zu nutzen?
Dafür werden Hunderte Patienten aus dem regionalen Geriatrie-Netzwerk befragt, das vom Zentrum für Altersmedizin im Südlichen Sachsen-Anhalt (ZASSA) koordiniert wird. Netzwerkpartner sind die Universitätsmedizin Halle, das Carl-von-Basedow-Klinikum in Merseburg und Querfurt sowie das Diakoniekrankenhaus Halle. Die Erkenntnisse werden zusammengeführt, praktisch erprobt und optimiert. "Es gibt kein vergleichbares Projekt, das in diesem Umfang stattfindet und krankheitsübergreifend denkt", betont Aline Schönenberg von der Unimedizin Halle.
08.06.2023 14:58 | Dr. KI: Wie gut regiert ChatGPT auf heikle Gesundheitsfragen?
In den vergangenen Wochen hat ChatGPT das Online-Verhalten vieler Menschen geändert. Denn der "intelligente" Chatbot kennt Antworten auf alle Fragen. Doch was ist mit besonders heiklen Fragen – etwa aus dem Gesundheitsbereich. Wie reagiert ChatGPT, wenn man ihm mitteilt, sexuell missbraucht worden oder selbstmordgefährdet zu sein? Mehr Informationen im folgenden Artikel.
08.06.2023 13:35 | Diabetes-Medikament könnte Alkohol-Abhängigkeit verringern
Die Abhängigkeit von Alkohol ist ein großes gesellschaftliches Problem, viele Menschen kommen einfach nicht weg von der Flasche. Schwedische Forschende haben nun entdeckt, dass das Diabetes-2- und Adipositas-Medikament Semaglutid offenbar den Drang zum Alkoholkonsum verringern kann. Bei Experimenten mit Ratten erwies sich das Mittel, das unter dem Markennamen Ozempec vertrieben wird, schon als sehr erfolgreich.
Die Wissenschaftler von der Uni Göteborg machten sich dabei die Wirkung von Semaglutid zu Nutze, das körpereigene Hormon GLP-1 nachahmen zu können. Diese hilft bereits seit längerem in der Therapie von Diabetes-2- und Adipositas-Patienten. Einige von ihnen hatten zusätzlich berichtet, nach der Einnahme des Mittels weniger Verlangen nach Alkohol zu verspüren. Daraufhin wurde diese Wirkung experimentell an Ratten überprüft, bei denen der Alkoholkonsum um die Hälfte reduziert werden konnte.
Die Experten weise daraufhin, dass zwischen Ratten und Menschen natürlich physiologisch große Unterschiede bestehen. Darum müssten die Ergebnisse nun in klinischen Studien bestätigt werden. Da bisherige Untersuchungen zur Behandlung von Alkoholabhängigkeit aber zu ähnlichen Resultaten gelangt waren, sind die Forschenden hier recht zuversichtlich.
08.06.2023 11:49 | EU-Arzneimittelbehörde EMA empfiehlt Corona-Impfstoffe gegen XBB
Die europäische Arzneimittelbehörde EMA empfiehlt eine vollständige Anpassung der Corona-Impfstoffe auf die derzeit dominante XBB-Variante. Eine Impfung damit sei aber primär für Risikogruppen relevant. Mehr Informationen im folgenden Artikel.
08.06.2023 11:25 | IPK Gatersleben forscht zu höherem Ertragspotenzial bei Gerste
Ein internationales Forschungsteam unter Führung des IPK Leibniz-Instituts im sachsen-anhaltischen Gatersleben hat sich mit den molekularen Grundlagen der Degeneration des Blütengewebes von Gerste beschäftigt. Dabei habe man festgestellt, dass bis zu 50 Prozent der Blütenansätze vor der Blüte absterben, was ein ungenutztes Ertragspotenzial darstelle, erklärt Prof. Thorsten Schnurbusch, Leiter der IPK-Forschungsgruppe "Pflanzenarchitektur".
"Das Verständnis der molekularen Grundlagen der Ährenbildung kann daher dazu beitragen, den Kornertrag zu verbessern", betont der Experte. Dabei geht es besonders um den Prozess der sogenannten Vorblüteentwicklung der Ähren (PTD), der erblich und vorhersagbar ist.
Bei ihrer Arbeit entdeckten die Gatersleber Forschenden ein Gen (HvGT1), das das Wachstum der Gerstenähren unterdrückt. Hvgt1-Mutanten verzögerten den Beginn der PTD, was letztlich zu deutlich mehr fruchtbaren Blüten führte. "Erstmals konnten wir die molekularen Grundlagen für das große, nicht genutzte Ertragspotenzial erklären", erläutert der Studienautor Nandhakumar Shanmugaraj. "Nandhakumar Shanmugaraj."
08.06.2023 10:39 | Die Meere sind so warm wie nie zuvor
Kanada kämpft seit Wochen mit Waldbränden. Deutschland steuert auf eine neue Dürre zu. Und die Ozeane sind so warm, wie noch nie seit Beginn der Wetteraufzeichnungen, meldet jetzt der EU-Klimawandeldienst Copernicus. Mehr Informationen im folgenden Artikel.
08.06.2023 10:25 | Bundesinstitut gibt Entwarnung bei Pestizid-Rückständen in Erdbeeren
Nach dem Nachweis von Pestizid-Rückständen in Erdbeeren durch eine Umweltschutzorganisation gibt das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) Entwarnung. Eine gesundheitliche Beeinträchtigung durch den Verzehr dieser Erdbeeren sei nach dem derzeitigen Stand des Wissens nicht zu erwarten, bilanziert das BfR in einer aktuellen Stellungnahme. "In keiner Probe wurde der gesetzlich festgesetzte Rückstandshöchstgehalt (RHG) überschritten oder auch nur annähernd erreicht", heißt es darin.
Am Montag (05.06.2023) hatte der Bund für Umwelt- und Naturschutz (BUND) von nachgewiesenen Rückständen von Pflanzenschutzmitteln in mehreren Erdbeerproben berichtet. Große Sorge gelte Mehrfachbelastungen, hieß es, also dem Nachweis mehrerer Pestizide in einer Probe. Dieses Thema werde bislang durch die Risikobewertung nicht ausreichend berücksichtigt, lautet die BUND-Kritik.
Dazu hält das BfR fest: "Auch das gleichzeitige Vorkommen mehrerer Wirkstoffe ist in Anbetracht der nur minimalen Ausschöpfungen der jeweiligen Akuten Referenzdosis nicht als gesundheitlich bedenklich einzuordnen." Aus Sicht der Risikobewertung schlössen die geltenden Zulassungskriterien gesundheitliche Risiken "hinreichend sicher" aus.
(dpa)
Link zur Stellungnahme des BfR: Rückstände von Pflanzenschutzmitteln in Erdbeeren – Gesundheitliche Beeinträchtigungen nicht zu erwarten
08.06.2023 08:49 | Männliche Jungmäuse wachsen schneller durch weiblichem Uringeruch
Bereits seit längerem bekannt ist, dass weibliche Hausmäuse (Mus musculus), die dem männlichen Uringeruch ausgesetzt werden, ein eine beschleunigte sexuelle Entwicklung haben (der sogenannte Vandenbergh-Effekt). Forschende der Veterinärmedizinischen Universität Wien haben nun herausgefunden, dass dies auch umgekehrt gilt: Männliche Jungmäuse profitieren ebenso von weiblichem Uringeruch durch beschleunigtes Körperwachstum.
Für die Untersuchung wurden drei Wochen alte männliche Hausmäuse fünf Mal pro Woche ein paar Tropfen weiblichem Urin über einen Zeitraum von drei Monaten hinweg ausgesetzt, während es für die Kontrollgruppe nur normales Wasser gab. Dazu untersuchte das Forschungsteam, ob das beschleunigte Wachstum der Männchen funktionelle Kompromisse bei der Immunresistenz gegenüber einer experimentellen Infektion mit sich bringt - was nicht der Fall war.
"Wir fanden heraus, dass die weiblichem Urin ausgesetzten Männchen deutlich schneller wuchsen und stärker zunahmen als die Kontrolltiere, obwohl alle Männchen mit der gleichen Menge Ernährung aufgezogen wurden", erklärt die Studien-Autorin Sarah M. Zala. Allerdings konnten die Wissenschafter keine Unterschiede in der Muskelmasse oder den Geschlechtsorganen der Männchen feststellen. Und das Aussetzen der männlichen Mäuse gegenüber männlichem Urin hatte keinerlei Einfluss auf ihr Wachstum.
Link zur Studie: Female scent accelerates growth of juvenile male mice
07.06.2023 17:01 | Uni Magdeburg bewirbt sich bei Exzellenzinitiative
Die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg beteiligt sich mit drei Antragsskizzen an der neuen Runde der Exzellenzinitiative. Dabei handelt es sich um Forschungsinitiativen mit Blick auf die Stärkung der Hirngesundheit, auf eine nachhaltige Chemieindustrie sowie auf eine verbesserte Zusammenarbeit von Mensch und Maschine im Produktionsprozess. Die Skizzen werden bis Januar 2024 bewertet, bei positivem Votum darf die Uni Magdeburg bis zum August 2024 einen Förderantrag stellen. Die endgültige Förderentscheidung soll im Mai 2025 fallen, bevor die Clusterförderung dann Anfang 2026 für zunächst sieben Jahre startet. Laut Uni-Rektor Prof. Jens Strackeljan seien dies "drei hervorragende Antragskizzen zu absolut relevanten Zukunftsthemen".
Die Exzellenzstrategie von Bund und Ländern hat die 2005 gestartete Exzellenzinitiative abgelöst und wurde 2016 ins Leben gerufen, um universitäre Spitzenforschung nachhaltig zu stärken. Aktuell läuft die zweite Wettbewerbsrunde, die ab 2026 starten wird. Dabei gibt es zwei Förderlinien: Neben den Exzellenzclustern werden auch Exzellenzuniversitäten unterstützt, die zunächst mehrere erfolgreiche Exzellenzcluster vorweisen müssen. Insgesamt stellen Bund und Länder von 2026 an jährlich 687 Millionen Euro zur Verfügung – 539 Millionen Euro für die Exzellenzcluster und 148 Millionen Euro für die Exzellenzuniversitäten.
In der seit 2019 laufenden ersten Runde der Exzellenzstrategie werden 57 Exzellenzcluster gefördert – lediglich Sachsen-Anhalt, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern waren damals leer ausgegangen. In der zweiten Förderphase sollen ab 2026 insgesamt bis zu 70 Forschungscluster unterstützt werden, wobei die bereits Geförderten Fortsetzungsanträge stellen können, d.h. alte und neue Cluster konkurrieren miteinander. Die Förderhöhe für Exzellenzcluster ist antragsabhängig und beträgt jeweils zwischen drei und zehn Millionen Euro jährlich. Die Sitzländer leisten 25 Prozent der Finanzierung, der Bund trägt die restlichen 75 Prozent.
Link zu den Antragskizzen
07.06.2023 13:33 | Top 30 CO2-Verursacher in der Industrie: Fünf davon in Mitteldeutschland
Die Eisen- und Stahlerzeugung hat einen wichtigen Anteil am Ausstoß industrieller Treibhausgase in Deutschland. Das geht aus einer Untersuchung des Öko-Instituts im Auftrag der Umweltorganisation WWF Deutschland hervor. Insgesamt stieß Deutschland im vergangenen Jahr laut Expertenrat für Klimafragen 746 Millionen Tonnen Treibhausgase aus – hier handelt es sich um vorläufige Zahlen. Mehr Informationen im folgenden Artikel.
07.06.2023 12:16 | Neurotische Menschen leiden häufiger unter Stimmungsschwankungen
Die Persönlichkeitseigenschaft Neurotizismus zeichnet sich unter anderem durch Unsicherheit, leichte Reizbarkeit, eine Neigung zu Melancholie und Launenhaftigkeit aus. Forschende der Uni Leipzig um Nina Mader haben nun herausgefunden, dass neurotische Menschen negative Emotionen nicht nur intensiver, sondern auch mit mehr Stimmungsschwankungen erleben als andere.
07.06.2023 11:39 | Künstliche Intelligenz erkennt Brustkrebsrisiko besser als bisherige Verfahren
Anwendungen aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz werden immer mehr Teil unseres Lebens. Vielen Menschen macht das Sorge, da sie die Technologie nicht genau verstehen und damit einschätzen können: Kann die KI uns schaden? Was dabei gern vernachlässigt wird: Sie kann uns ganz im Gegenteil auch sehr gut helfen – etwa im Bereich der Medizin. Eine aktuelle Untersuchung zeigt jetzt, dass Algorithmen das Risiko, an Brustkrebs zu erkranken, besser abschätzen können als bisherige Risikomodelle. Mehr Informationen im folgenden Artikel.
07.06.2023 11:05 | Jenaer Forschung zu Licht-Materie-Wechselwirkung bekommt Förder-Millionen
Wenn Licht auf Nanostrukturen trifft oder die Lichtintensität extrem hoch ist, dann ist eine präzise wissenschaftliche Beschreibung der Wechselwirkung für viele Systeme noch nicht möglich. Mit der Entwicklung solcher Theorien und ihrer praktischen Umsetzungen hat sich seit 2019 der Sonderforschungsbereich "NOA – Nichtlineare Optik auf Atomaren Skalen" an der Uni Jena beschäftigt. Mit Erfolg, denn der Bereich bekam jetzt rund elf Millionen Euro Fördergeld durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligt.
Im Sonderforschungsbereich wird das interdisziplinäre Team um Prof. Stefanie Gräfe und Prof. Ulf Peschel grundlegende nichtlineare optische Prozesse der Licht-Materie-Wechselwirkung bis zur atomaren Ebene erforschen. In der zweiten Förderphase wird NOA Systeme mit gemischter Dimensionalität untersuchen: Dazu gehören u. a. chemisch oder elektronisch modifizierte Nanodrähte oder -folien, Einzelphotonenemitter in 2D-Materialien oder atomar dünn geschichtete Materialien. Das Ziel dabei ist es, die jeweilige nichtlineare optische Antwort maßzuschneidern.
"Mit diesem kombinierten Ansatz wird NOA in der Lage sein, neue Paradigmen für die nichtlineare Optik bis zu atomaren Maßstäben zu etablieren, und dies nicht nur im Hinblick auf Grundlagen, sondern auch auf Anwendungen", betont die künftige NOA-Sprecherin Prof. Gräfe. Gelingt das, winken attraktive Anwendungen, angefangen von winzigen Nanolasern über extrem kompakte Röntgenquellen bis hin zur optischen Detektion weniger Atome. Am Ende ließen sich vielleicht sogar chemische Reaktionen zwischen einzelnen Molekülen in Echtzeit beobachten – eine Dimension, in die lineare optische Systeme nicht vordringen können.
07.06.2023 10:26 | Extrem dünne Leichtbau-Solarzellen für Energie aus dem Weltall
Wer auf Weltraumreise gehen will, braucht Energie – am besten erneuerbare Energie. Was es in unserem Sonnensystem in rauen Mengen gibt, ist Sonnenenergie. Doch Solarzellen sind heute immer noch recht schwer – zumindest, wenn man bedenkt, dass jedes Kilogramm an Fracht für den Transport in den Weltraum mehrere Tausend Euro kostet. Eine ultradünne Leichtbau-Solarzellen-Technologie könnte hier Abhilfe schaffen. Und wie die Energie zur Erde gelangt, wissen Forschende ebenfalls. Mehr Informationen im folgenden Artikel.
07.06.2023 09:55 | Lokales Artensterben womöglich oft unterschätzt
Auf den ersten Blick gesunde Ökosysteme mit konstanter oder sogar steigender Artenzahl können bereits auf dem Weg in einen schlechteren Zustand mit weniger Arten sein. Das hat eine Studie ergeben, an der die Unis in Oldenburg und im spanischen Girona beteiligt waren. Demnach können sich wegen systematischer Verzerrungen der zeitlichen Trends in der Artenzahl auch in langjährigen Datenreihen bestimmte Umbrüche erst mit Verzögerung zeigen.
"Unsere Resultate sind wichtig, um zu verstehen, dass die Artenzahl allein kein verlässliches Maß dafür ist, wie stabil das biologische Gleichgewicht in einem bestimmten Ökosystem auf lokaler Ebene ist", erklärt die Studienautorin Dr. Lucie Kuczynski vom Institut für Chemie und Biologie des Meeres der Uni Oldenburg. "Uns erfüllt mit Sorge, dass eine gleichbleibende oder sogar zunehmende Artenvielfalt nicht unbedingt bedeutet, dass in einem Ökosystem alles in Ordnung ist und die Artenzahl langfristig konstant bleibt", ergänzt ihr Kollege Prof. Helmut Hillebrand.
Bislang war die Biodiversitätsforschung davon ausgegangen, dass die Artenzahl in einem Ökosystem langfristig gleich bleibt, wenn sich die Umweltbedingungen nicht verschlechtern oder verbessern. Doch offenbar ist es so, dass nach einer Umweltveränderung in einem Ökosystem noch eine Zeitlang Arten zu finden sind, die eigentlich schon zum Aussterben verdammt sind, während gleichzeitig neue Spezies einwandern. Dieser Effekt verschleiert den drohenden Verlust an Biodiversität.
07.06.2023 08:49 | Nordpol wahrscheinlich schon ab 2030er im Sommer eisfrei
Die Arktis könnte selbst bei einem Szenario mit geringen CO2-Emissionen schon ein Jahrzehnt früher im Sommer eisfrei sein als bisher angenommen. Zu diesem Schluss kommt eine Studie, in der Wissenschaftler auf Grundlage von Satellitendaten den Rückgang der Meereisfläche in der Region um den Nordpol über 40 Jahre untersucht haben. "Die Ergebnisse lassen erkennen, dass sich unabhängig von Emissionsszenarien der erste meereisfreie September schon in den 2030er bis 2050er Jahren einstellt", schreiben die Autoren um den südkoreanischen Forscher Min Seung Ki von der Pohang-Universität für Wissenschaft und Technologie im Fachblatt "Nature Communications".
Die Forscher werteten für ihre Prognose Messdaten für jeden Kalendermonat zwischen 1979 und 2019 aus und verglichen sie zunächst mit simulierten Veränderungen. Mitte September erreicht dabei die Ausdehnung des arktischen Meereises ihr sommerliches Minimum. "Das arktische Meereisgebiet ging in den vergangenen Jahrzehnten rapide zurück, mit einer stärkeren Abnahme seit 2000", so das Team, darunter der Klimaforscher Dirk Notz von der Universität Hamburg.
Die Ergebnisse der Studie gehen über den jüngsten Sachstandsbericht des Weltklimarats (IPCC) hinaus. Demzufolge wäre die Arktis im September erst gegen Mitte des Jahrhunderts im Durchschnitt praktisch eisfrei – allerdings unter Szenarien mit mittleren und hohen Treibhausgas-Emissionen. Die Forscher um Min folgern dagegen aus ihrer auf Beobachtungen basierten Prognose, "dass wir in den nächsten ein oder zwei Jahrzehnten ein noch nie dagewesenes eisfreies arktisches Klima erleben könnten, unabhängig vom Emissionszenario". Das würde sich auf menschlichen Gesellschaften und auf Ökosysteme inner- und außerhalb der Arktis auswirken. Wichtig sei nun, sich in naher Zukunft auf eine saisonal eisfreie Arktis einzustellen und entsprechend zu planen.
Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | MDR Aktuell | 09. Juni 2023 | 15:40 Uhr
