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Baustoffe
Ein neues Verfahren steigert die Stabilität von Holz um etwa das Zwölffache, wodurch der natürliche Baustoff eine Alternative zu Stahl bietet.
Thermodynamik
In der 262. Folge unseres Podcasts erzählt Dieter Braun, warum sich auch Physiker für den Übergang von unbelebter zu belebter Materie interessieren.
Leben
Rasterkraftmikroskop identifiziert unbekannte Substanz und könnte die Suche nach neuen medizinischen Wirkstoffen beschleunigen
Medizin
Ein neuer Prototyp spürt mithilfe von Ultraschallwellen verstopfte Blutgefäße in bis zu 14 Zentimeter Tiefe auf.
Schallwellenbeschuss soll die Schwimmbläschen von Algen zerstören, so dass sie unter Wasser sinken
Bedeutsame Anwendungen oft aus der Grundlagen-Forschung und derem wissenschaftlichen Umfeld. So auch die mittlerweile sehr erfolgreiche Tumortherapie.
Klima
Forscher haben die Aufnahme von Kohlendioxid durch Wälder abgeschätzt, wodurch sich Klimamodelle künftig feiner justieren lassen.
Neues Verfahren für stabile und leistungsstarke Elektronikfolien: Flexible Transistoren haften auf Haut, Augen und Organen.
Radiopharmaka kommen bei der Behandlung von entzündeten Gelenkschleimhäuten und der Schilddrüsenüberfunktion zum Einsatz, aber auch bei speziellen Formen von Krebs, zum Beispiel in der Schilddrüse und der Bauchspeicheldrüse.
Krankheitserreger können sich sowohl langsam als auch abrupt ausbreiten – Forscher beschreiben dieses paradoxe Verhalten mit einem neuen Modell.
Kollektives Verhalten
Mithilfe eines neuen Modells lässt sich die Dynamik von Schwärmen nun besser beschreiben.
Wissenschaftler studieren die Vorgänge in Mikroorganismen, um existierende Zellen zu verändern und vielleicht einmal Zellen mit neuen Eigenschaften künstlich herzustellen.
Zeitliche Asymmetrie wie Hinken verbraucht deutlich mehr Energie als das gleichmäßige Setzen eines Fußes vor den anderen.
Schonende Fluoreszenzmikroskopie soll dynamische Zellprozesse über einen längeren Zeitraum als bisher verfolgen können.
Filigrane Nanostrukturen bauen sich selbstständig zusammen und manipulieren Lichtwellen nach Wunsch.
Werkstoff hält sowohl im Trocknen als auch unter Wasser extrem fest
Es dauerte nur einen winzigen Sekundenbruchteil, bedeutete jedoch einen biologisch-technischen Riesenschritt: Erstmals simulierten Forscher in den USA einen gesamten biologischen Organismus im Zusammenspiel seiner Moleküle in Aktion, und erhielten…
Bionik
Mit einem weichen, flexiblen Kunststoff und einer Kochsalzlösung ahmten Forscher das elektrische Organ von Zitteraalen nach.
Kamera-System offenbart schnell und günstig Energiesparpotenzial ganzer Städte
Viele Strahlungsformen durchdringen jeden Tag den Körper, ohne dass die Gesundheit gefährdet ist. Doch sie können ab einer bestimmten Dosis den Zellen schaden.
Raumfahrt
In der 351. Folge berichtet Thomas Berger von der gefährlichen Strahlung, der Astronautinnen und Astronauten im Weltraum ausgesetzt sind.
Polarforscher lüften Geheimnis ihrer Gruppenbewegungen – mit einem Modell für Verkehrsstaus.
Das Forschungszentrum Jülich und Siemens stellten am 29.04.09 einen Tomografen mit höchster Auflösung vor. Den Jülicher Hirnforschern steht jetzt ein Magnetresonanztomograf (MRT) für bildgebende Verfahren mit der außergewöhnlich hohen Feldstärke von…
Biophysik
Indem die Dreiecksspinne ihr Netz ähnlich wie ein Katapult spannt, kann sie sich und das Netz um fast 800 Meter pro Sekundenquadrat beschleunigen.
Ausgeklügelter Aufbau aus Knochen und Muskeln federt Erschütterungen effizient ab - Prototyp eines Specht-Stoßdämpfers
Textilsensoren messen die Muskelspannung - Sportler können so Bewegungsabläufe optimieren.
Sport
Mit einem neuen High-Tech-Pflaster lässt sich sowohl die Menge als auch die Salzkonzentration von Schweiß in Echtzeit messen.
Ein neues Glas nach dem Vorbild des Glasflügelfalters ist nicht nur besonders transparent – es stößt auch verschiedenste Flüssigkeiten ab.
Extrem wasser- und blutabweisende Oberflächen erlauben vielfältige Anwendungen – von selbstreinigenden Solarzellen, die Licht besonders effizient sammeln, bis hin zu leistungsfähigeren Herz-Lungen-Maschinen.
Versuche mit Wassertröpfchen zeigen, dass eine noch ungeklärte Selbstorganisation für das scheinbar zufällige Strömungsverhalten von roten Blutkörperchen verantwortlich ist.
Forscher ahmten den Aufbau menschlicher Haut nach und verliehen so auch einer harten Oberfläche selbstheilende Eigenschaften.
Klemmen, Schwämme oder Druckverbände: Ärzte greifen zu vielen Hilfsmitteln, um Blutungen zu stoppen. Deutlich schneller sollen beschädigte Blutgefäße nun mit einem Nano-Gel verschlossen werden, das amerikanische und chinesische Forscher entwickelt…
Meeressäuger nehmen über die Wasserwirbel Form und Größe ihrer Beute wahr
Durch rhythmisches Bewegen ihrer Schale graben sich Schwertmuscheln rekordschnell durch den Sand – Roboter könnten das nachahmen.
Forscher übertragen selbstorganisierende Kristallisation bei Meeresschwämmen auf künstliche Fasern und erhalten flexibles Biomineral.
Lebensmittel
Durch einen kleinen Zusatz bilden sich die gewünschten Kristalle in der Kakaobutter deutlich leichter als in herkömmlichen Verfahren.
Brain-Computer-Interface
In der 355. Folge berichtet Thomas Stieglitz, wie sich Signale aus dem Gehirn auslesen lassen und an welchen Schnittstellen zwischen Gehirn und Computer aktuell geforscht wird.
Biomechanik
Durch ein spezielles System aus Sprungfedern könnte ein Läufer bis zu siebzig Prozent schneller rennen als die weltbesten Athleten – zumindest theoretisch.
Aerodynamik
Eine Kombination aus horizontalen und vertikalen Wellenbewegungen hält Schmuckbaumnattern in der Luft, wenn sie von Baum zu Baum gleiten.
Entgegen bisheriger Vermutungen sind Schlangen alles andere als taub. Mit ihrem empfindlichen Innenohr und einer funktionierenden Hörschnecke registrieren sie zwar keine Schallwellen, aber dafür Bodenschwingungen, wie deutsche Biophysiker nun zeigen…
Technik
Forscher präsentieren ein Kryo-Elektronenmikroskop, das mit relativ langsamen Elektronen eine überraschend hohe Bildauflösung erreicht.
Ein neues Material nach dem Vorbild von Tintenfischen kann je nach Einstellung Wärme, Licht und Mikrowellen blockieren – oder durchlassen.
Mithilfe von Röntgenpulsen untersuchten Forscher, wie sich flüssiges Eiweiß durch Erhitzen zu einer festen weißen Masse wandelt.
Auch am lebenden Hirn entdeckt eine Methode, die mit der Beugung von Röntgenstrahlen arbeitet, die Veränderungen und Ablagerungen im Hirn von Alzheimer-kranken Mäusen
Erdmagnetfeld
Erstmals zeigten Experimente, dass sich ein Protein in der Netzhaut der Vögel als extrem empfindlicher Magnetsensor eignet.
Die 3D-Mikroskopie offenbart Forschern neue Details zur Schwimmtechnik von Spermien, die der aktuellen Lehrmeinung widersprechen.
Der Prototyp eines flexiblen Schwimmroboters wird durch eine Kombination aus Hydrogel und dielektrischem Elastomer angetrieben.
Neue Konstruktion verzichtet auf schwere Elektromotoren und nutzt filigranen Flügelantrieb aus piezoelektrischen Materialien.
Umweltbelastung
Kleine Roboter aus einem neuartigen Schichtmaterial absorbieren beim Schwimmen winzige Plastikteile.
Hochgeschwindigkeitsvideos enthüllen, dass die Wassertiere ihren starken Saugmechanismus anders generieren als erwartet.
Ein lichtempfindlicher Chip, der in die Netzhaut eingebettet wird, könnte erblindeten Menschen das Sehvermögen wiedergeben.
Ob ein Ladengeschäft wirtschaftlichen Erfolg hat, hängt zu großen Teilen von der Magnetwirkung der umliegenden Geschäfte ab: Liegen dort Buchhandlungen, Schlachterläden oder Schnellwäschereien? Manche Ladentypen ziehen einander erfolgreich an, andere…
Der fleischfressende Wasserschlauch, dessen Beutefalle einer Vakuumkammer ähnelt, nutzt eine der schnellsten Pflanzenbewegungen überhaupt - erstmals biophysikalische Untersuchungen
Wenn Ärzte schwach radioaktive Substanzen in den Körper einbringen, dann sammeln sich diese in den inneren Organen an. Das Besondere daran: Mit Radiopharmaka können zum Beispiel Erkrankungen der Schilddrüse sowohl erkannt als auch behandelt werden.
Mithilfe von quantenmechanischen Modellen untersuchten Forscher den effizienten Energietransport in Bakterien.
Nur wer die exakte Position des Tumors kennt, trifft bei der Bestrahlung nicht das gesunde Gewebe. Erstmals lässt sich der Strahl selbst auch in vivo beobachten.
Intensive Lichtpulse entschlüsseln innere, dreidimensionale Struktur von Proteinen und Nanokristallen - Nutzen für Entwicklung neuer Arzneien und der künstlichen Photosynthese
Die Deutsche Gesellschaft für Medizinische Physik (DGMP) ehrt den Ulmer Medizinphysiker Gerhard Glatting für seine Forschungen zur gezielten Bestrahlung von Tumorgewebe mit radioaktiv markierten Antikörpern bei Krebspatienten.
Strategien der Insekten können für bionische Entfernungsmesser und für eine Optimierung von logistischen Prozessen genutzt werden
Extrem hoch aufgelöste Satellitenbilder zeigen: In der Antarktis tummeln sich deutlich mehr Kaiserpinguine als bisher erwartet.
Mit stetigen Positionswechseln verteilen die Vögel ihre Körperwärme gleichmäßig
Indem sie Unmengen an Sporen synchron entlassen, haben manche Pilze eine effektive Methode entwickelt, ihre Verbreitungseinheiten über weite Strecken zu transportieren
Pilze erzeugen einen Auftrieb, über den sich Sporen selbst bei Windstille verbreiten können.
Stochastische Modelle zeigen, wie Doppelinfektionen das Risiko plötzlicher Ausbrüche erhöhen.
Viskositätsmessungen mit einer Mikropipette offenbaren schnell und einfach Eigenschaften von Zellhaufen
Ökonophysik
Anhand von nur zwei Parametern liefert eine neue Methode erstaunlich gute Prognosen für das zu erwartende Bruttoinlandsprodukt eines Staates.
Mit verschiedenen Methoden – von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen über Röntgenstreuung bis hin zu künstlichen Zungen – werden die physikalischen Eigenschaften von Lebensmitteln unter die Lupe genommen.
Fluide
Ein neues Modell erklärt, warum sich an der Innenwand eines Weinglases oftmals Schlieren und herabrinnende Tropfen bilden.
Strömungsphysik
Modellversuche zeigen: Flexible Körper können beim Aufprall aufs Wasser die wirkenden Kräfte sogar verstärken.
In der 333. Folge erklärt Ulrich Schwarz, wie viel Physik in biologischen Zellen steckt und wie sich dieses Wissen nutzen lässt.
Fluiddynamik
Mit Flüssigkeit gefüllte Ballons sind beim Aufprall erstaunlich stabil – wenn man sie vorher nicht allzu stark dehnt.
Forscher halten einen zentralen Schritt der Photosynthese erstmals in einem molekularen Film fest.
Geringe Häufigkeit von schweren Isotopen in Sauerstoffmolekülen deutet auf biologischen Ursprung hin und könnte als Marker für organisches Leben dienen.
Solarenergie
In der 307. Folge erklärt Ulrich Kleinekathöfer, wie Pflanzen, Algen und manche Bakterien einfallendes Licht in chemische Energie umwandeln.
Die akustische Suche nach Melanomzellen in den Lymphknoten hilft, die Ausbreitung des Krebses rasch festzustellen und die Heilungschancen zu beeinflussen
Noch vor 150 Jahren konnte sich ein Arzt bei der Diagnose eines Herzleidens nur auf seine Erfahrung verlassen. Heute stellt die funktionelle Bildgebung unsere inneren Organe in hochauflösenden Bildern dar.
Eine Studie zeigt, wie sich das schwimmende Bakterium Escherichia coli in der Nähe von Oberflächen verhält.
Sind Pendeluhren oder andere Oszillatoren gekoppelt, können sie sich miteinander synchronisieren. Dieses Konzept aus der Physik hat viele Anwendungen in Biologie und Medizin.
Die Schneckenform im Innenohr hat doch eine Funktion: Bislang galt die Lehrmeinung, dass die Hör-Röhre namens Cochlea die Töne in gestreckter Form theoretisch genausogut ans Hirn weiterleiten könnte - vermutlich sei sie nur aus Platzgründen…
Die Weltweit einzigartige Anlage erweitert die Behandlungsmöglichkeiten bei Krebs. Die neue, zielgenaue und schonende Bestrahlungstherapie wird hier klinisch getestet.
Nach biologischem Vorbild haftet eine selbstklebende Bandage durch Tausende von Mikronadeln, deren Spitzen nach dem Einstechen anschwellen.
Photodetektoren
Der richtungsempfindliche Hörsinn von Geckos inspirierte Physiker zu einem Sensor, der neben der Intensität auch die Richtung von auftreffenden Lichtwellen misst.
Neuronale Netze
Ein neu entwickeltes elektronisches Modul – ein Memtransistor – vereint die Eigenschaften eines Transistors mit denen eines Speichermoduls.
Mini-Ballon lenkt Schallwellen effizient und senkt Druckbelastung im Innenohr
In Leicester und Bath entwickelten Ärzte und Wissenschaftler eine innovative Technik zur Zerstörung von Leber-Tumoren mit Hilfe von Mikrowellen - diese soll schneller als herkömmliche Methoden sein und praktisch keine Nebenwirkungen haben
Ein optimiertes Magnetresonanzverfahren erlaubt über die Variation schnell wechselnder Magnetfelder eine genauere Beurteilung von Tumoren.
Forschung – gefördert vom BMBF
Um die Wirkweise von bestimmten Viren besser zu verstehen, untersuchen Forscher diese mit dem weltweit stärksten Röntgenlaser – dem European XFEL.
Nanopartikel aus Eisen lenken lebende Zellen zu dreidimensionalen Strukturen
Die Temperatur im Innern von Zellen kann mit winzigen Diamantstücken vermessen werden, die in die Zelle eingebracht werden.
Partikel ohne giftige Schwermetalle zirkulieren durch Kreislauf im Tierversuch und liefern kontrastreiche Aufnahmen von winzigen Krebsgeschwüren.
Forscher schleusen erstmals ferngesteuerte Nanoteilchen in lebende menschliche Zellen ein.
Materialforschung
Hochaufgelöste Aufnahmen von Oberschenkelknochen zeigen den besonderen Aufbau aus harten Mineralen und flexiblen Proteinen auf Nanoebene.
Mit winzigen Röhrchen aus Kohlenstoff lassen sich schon kleinste Mengen einer gesuchten Erbsubstanz nachweisen
Selbstorganisation
Mit elektrischen Feldern lässt sich ein winziger Roboterarm – zusammengesetzt aus Erbgutsträngen – schnell und kontrolliert steuern.
Filigrane Pipette durchstößt Zellwand und misst mit einem angedockten Transistor elektrische Pulse.
Die Tiere passen ein Netz aus Nanokristallen in ihrer Haut aktiv an und reflektieren dadurch nur bestimmte Wellenlängen.
Forscher entschlüsseln das Geheimnis eines besonders stabilen Käfers, dessen Exoskelett künftig als Vorbild für bionische Werkstoffe dienen könnte.
Materie
Neuartige Polymere können gebrochene Bindungen selbständig heilen und damit die Lebensdauer von Kunststoffen deutlich verlängern.
Gestreutes Licht von zwei Lasern liefert kontrastreiche und dreidimensionale Bilder von Biomolekülen auf dem Weg in lebende Zellen
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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