News aus der Wissenschaft Uni Magdeburg bewirbt sich bei Exzellenzinitiative

Die Themen im Überblick: Uni Magdeburg bewirbt sich bei Exzellenzinitiative | Neurotische Menschen leiden häufiger unter Stimmungsschwankungen | Jenaer Forschung zu Licht-Materie-Wechselwirkung bekommt Förder-Millionen |Lokales Artensterben womöglich oft unterschätzt | Nordpol wahrscheinlich schon ab 2030er im Sommer eisfrei | Wundverband aus dem 3D-Drucker könnte Heilung bei Brandverletzungen verbessern | Diese und weitere Themen in den MDR WISSEN News.

Luftbild des Campus der medizinischen Fakultät der Universität Magdeburg
Luftbild des Campus der medizinischen Fakultät der Universität Magdeburg. Die Uni bewirbt sich bei der aktuellen Exzellenzinitiative von Bund und Ländern. Bildrechte: Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

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.

Dazu befragten die Experten insgesamt 2.518 Personen zu ihren Emotionen. Mit einem speziellen Ansatz aus der Statistik konnten sie zudem bisherige methodische Probleme bei der Datenmodellierung lösen. Dabei habe sich gezeigt, dass neurotische Menschen eine größere Variabilität in negativen Emotionen erleben, so Mader: "Während negative Emotionen im Alltag bei Personen mit niedrigen Neurotizismus-Werten sehr selten auftreten, berichten Menschen mit hohen Neurotizismus-Werten über signifikant mehr negative Emotionen in ihrem Alltag."

Eine Frau alleine am See.
Neurotische Menschen erleben negative Emotionen intensiver, wie eine aktuelle Studie der Uni Leipzig ergeben hat. Bildrechte: imago images/Rolf Poss

Frühere Studien hatten bereits ergeben, dass Neurotizismus-Werte am höchsten während der späten Jugend sind und dann im Laufe des Erwachsenenalters wieder abnehmen und sich stabilisieren. Zudem weisen Frauen sowie Personen mit niedrigem sozioökonomischem Status höhere Neurotizismus-Werte auf als andere Menschen. Allerdings gebe es nicht eine Schwarz-Weiß-Einteilung in neurotische Menschen und nicht-neurotische Menschen, sondern vielmehr ein dimensionales Kontinuum mit vielen Graustufen, betont Nina Mader.

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. 

Experimente zu nichtlinearen optischen Effekten in einem Labor der Friedrich-Schiller-Universität Jena.
Experimente zu nichtlinearen optischen Effekten in einem Labor der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Bildrechte: Jens Meyer/Uni Jena

"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.

Wissen

Glas wird geschmolzen. Die Entwicklung neuer Glaswerkstoffe ist bislang ein zeit- und energieaufwändiger Prozess.
Glas wird geschmolzen. Die Entwicklung neuer Glaswerkstoffe ist bislang ein zeit- und energieaufwändiger Prozess. Bildrechte: Jens Meyer/Uni Jena

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.

Ein Eisbär auf einer Eisscholle.
Die Arktis könnte laut einer aktuellen Studie noch früher eisfrei werden als bisher gedacht. Bildrechte: IMAGO / Addictive Stock

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.

06.06.2023 15:37 | Wundverband aus dem 3D-Drucker könnte Heilung bei Brandverletzungen verbessern

Forschende aus Kanada haben eine neuartige Wundmaske entwickelt, die mit ihrer speziellen Polymerstruktur den Heilungsprozess bei Brandverletzungen unterstützen soll. Dazu könnte der medizinische Verband künftig auch bei Krebspatienten und in der Kosmetik eingesetzt werden. Das Besondere dabei: Er kommt aus dem 3D-Drucker und kann daher einfach an das jeweilige Gesicht der Anwender individuell angepasst werden.

Ein weiteres Feature des neuartigen Materials sei seine fein abgestimmte Oberfläche, wodurch es besonders gut am Kopf oder an den Fingern der Patienten haften bleibt, erklärt der beteiligte Forscher Dr. Boxin Zhao von der University of Waterloo. Mithilfe dieser Eigenschaften soll ein Wechsel des Wundverbands auch nicht so schmerzhaft wie gewöhnlich bei Brandverletzungen sein.

Maske auf einem Gesicht
Die neuartige Hydrogel-Maske aus dem 3D-Drucker, die zur Behandlung von Brandwunden genutzt werden kann. Bildrechte: University of Waterloo

Bei Krebspatienten könnten in Zukunft auch langwierige Chemotherapie-Sitzungen entfallen, indem das Material konstant bestimmte Medikamente an die Haut abgibt. Und schließlich könnte sie auch in der kosmetischen Chirurgie Anwendung finden. Bisher ist der neuartige Verband allerdings nur ein sogenanntes "proof of concept", mit dem seine prinzipielle Wirksamkeit bewiesen wurde. Für eine industrielle Auswertung müssen noch weiter daran geforscht werden, betont Dr. Zhao.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | MDR Aktuell | 07. Juni 2023 | 15:10 Uhr

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