Naturwissenschaft

Informationen aus Astronomie, Biologie, Chemie, Geologie und Physik

Physik

Elektronen torkeln wie betrunken

Ein Experiment am Berliner Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie misst magnetische Kräfte von ultastarken Laserpulsen. Diese Studie wurde kürzlich vom "Journal of Physics B" ausgezeichnet. Die Ergebnisse sind auch für künftige Laser-Teilchenbeschleuniger interessant...

AstronomiePhysik

Schicksal der Antimaterie im Universum: Dem Geheimnis ein Stückchen näher gekommen

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Mainzer Physiker tragen zur Messung von Teilchen-Antiteilchen-Oszillationen am Fermilab in Chicago bei

Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben bei Experimenten am US-Teilchenbeschleuniger Fermilab einen entscheidenden Beitrag zur Messung der Eigenschaften von Bs-Mesonen, subatomaren Teilchen, die aus einem Quark und einem Antiquark aufgebaut sind, geliefert. "Diese Messung wir...

BiologieTechnik

Bonner Wissenschaftler präsentieren Infrarotsensor nach Käfer-Vorbild

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IR-Organ des Käfers unter dem Raster-Elektronenmikroskop. 
(c) Dr. Helmut Schmitz, Uni Bonn

Gemeinsam mit Wissenschaftlern des Forschungszentrums caesar stellen Zoologen der Universität Bonn auf der Hannover Messe vom 24. bis 28. April einen neuartigen Infrarotsensor vor. Das bisher in Natur und Technik unbekannte Messprinzip haben sie dabei einem kleinen Insekt abgeschaut: dem Schwarzen ...

PhysikTechnik

Erste industrietaugliche Maschine für 3D-Nanostrukturen

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Osterhase, hergestellt in Ormocer

Die Nanotechnologie wird immer bedeutenderer und marktfähiger und bietet jetzt schon ein großes Potential für Innovationen. Es fehlen jedoch oft geeignete Werkzeuge für diese Technologie, insbesondere industrietaugliche Maschinen, um dreidimensionale Strukturen mit Auflösungen unter einem Mikro...

BiologieTechnik

Nanopartikel verbessern die Eigenschaften von Implantaten

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Mit dem Ziel, Implantate dem menschlichen Körper besser anzupassen, führt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) aktuell Forschungsaktivitäten durch. Durch die Auf- bzw. Einbringung lasergenerierter Nanopartikel können Implantate oder medizinische Geräte mit besonderen Funktionen versehen oder d...

Biologie

Wachstumsfaktoren mit Doppelfunktion

Steuerung des Wachstums von Nervenzellen. Im Vordergrund des Bildes teilt sich der von links kommende Hinterbeinnerv. Der obere Teil, der den Beugermuskel innerviert, enthält große Mengen des Ret-Rezeptors (rot gefärbt). Der untere Teil, der den Streckermuskel steuert, bildet dagegen wenig Ret-Rezeptor (gelb gefärbt). Der Nervenast mit der hohen Ret-Konzentration wird zu dem Bereich mit viel Signalfaktor GDNF (hell blau gefärbt) abgelenkt und wächst durch diesen Bereich hindurch. Im Hintergrund ist ein Mausembryo abgebildet, bei dem alle Nervenbahnen angefärbt sind (grau) - mit den Nerven der beiden Hinterbeine rechts und links von der Bildmitte.

Bild: Max-Planck-Institut für Neurobiologie

Bestimmte Signalfaktoren bei Nervenzellen erfüllen gleich zwei Aufgaben: Wachstum und Orientierung

Gehen und Sprechen sind für uns meist selbstverständlich. Doch was wir unbewusst erledigen, verlangt von unserem Körper eine große motorische Leistung: Wie die Musiker in einem Orchester spielen dabei viele Muskeln zusammen. Nerven steuern die zahlreichen Muskelgruppen, die daran beteiligt sind....

BiologieChemiePhysik

Lichtmikroskopie in ungekannter Schärfe

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Bilder jenseits der Beugungsgrenze. Obere Reihe: (a) Fluoreszenzgefärbte Poren einer porösen Membran sind mit herkömmlicher Auflösung als solche nicht zu erkennen. (b) Parallel dazu ausgeführte Abbildung mit Hilfe eines STED-Mikroskops (Stimulated Emission Depletion Mikroscopy) fördert ihre Struktur zutage. Confocal bedeutet, dass die herkömmlich aufgelösten Bilder in der linken Spalte mit einem state of the art Confocal-Lichtmikroskopieverfahren aufgenommen wurde, was zur Zeit das beste beugungsbegrenzte Standardverfahren der Lichtmikroskopie ist. Untere Reihe: Mit einem Elektronenstrahl gefertigte Nanostrukturen in fluoreszenzgefärbtem PMMA, aufgenommen zunächst mit herkömmlicher (confocal) Auflösung (c) sowie mit STED (d). Die Rohdaten von (c) und (d) wurden nach der Bildaufnahme durch eine lineare mathematische Entfaltung auf gleiche Weise geringfügig verbessert. Trotzdem kann das herkömmlich aufgenommene Bild in (c) nicht die Linienstruktur der Probe zutage fördern, während das STED-Mikroskop Linien mit bis zu 80 Nanometer Breite und 40 Nanometer Zwischenraum auflöst (d). Damit rückt die optische Abbildung in Bereiche vor, die bislang nur dem Elektronenmikroskop vorbehalten waren.

Bild: MPI für biophysikalische Chemie

MPI-Wissenschaftler haben ein neues Gesetz entdeckt, wonach sich die Auflösung in der Fluoreszenzmikroskopie auf wenige Nanomet

Das von Ernst Abbe 1873 formulierte Gesetz zur beugungsbegrenzten Auflösung im Lichtmikroskop haben jetzt Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie in Göttingen überwunden und ein neues Gesetz, das in der Fluoreszenzmikroskopie eine unbegrenzte optische Auflösung erm...

Biologie

Ultrascharfes Lichtmikroskop entschlüsselt grundlegende Mechanismen der Nervenkommunikation

Auflösungsgewinn durch STED-Mikroskopie anhand synaptischer Vesikel. Herkömmliche, so genannte konfokale Mikroskope sind nicht in der Lage, Proteine, die zu einzelnen Vesikeln gehören, in der Synapse einer Nervenzelle aufzulösen. Im Gegensatz dazu macht die STED-Mikroskopie diese Moleküle sichtbar - wie hier in der Abbildung rechts das Protein Synaptotagmin.

Bild: Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Göttinger Max-Planck-Forschern gelingt erstmals Nanostrukturen der biologischen Signalübertragung sichtbar zu machen

Ein neues Fenster in die biologische Nanowelt haben Forscher des Göttinger Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie aufgestoßen: Mit Hilfe der am selben Institut neu entwickelten STED-Mikroskopie (Stimulated Emission Depletion) konnten die Forscher jetzt erstmals Proteine in einzelnen syn...

Astronomie

Erste Blicke hinter den Schleier der Venus

Erstes Bild der Venus, aufgenommen mit der am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung entwickelten Kamera an Bord der ESA-Raumsonde Venus Express. Aus etwa 200.000 km Entfernung sieht man erstmals die Wolkenstrukturen nahe dem Südpol unseres Nachbarplaneten.

Bild: ESA/Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung

Kamera des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung liefert erste Bilder vom Südpol der Venus

Das am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung entwickelte Kamerasystem "Venus Monitoring Camera" (VMC) an Bord der europäischen Raumsonde Venus Express hat zwei Tage nach Einschwenken in eine Umlaufbahn erste Bilder unseres Schwesterplaneten Venus zur Erde gesendet. Aufgenommen aus etwa 200...

Physik

Laserwelle steuert Elektronenbewegung in Molekülen

Abbildung: Dissoziation eines Deuterium-Moleküls: unter dem Einfluss eines Femtosekundenpulses (rote Kurve) beginnt die Elektronenwolke (blau) zwischen den Atomkernen (grau) hin und her zu schwingen (lilafarbene Kurve). Nach einer festgelegten Zeit zerfällt das Molekül in ein D+-Ion und ein neutrales D-Atom. 
Grafik: AMOLF/MPQ

Ultrakurze Laserpulse im Femtosekunden-Bereich haben sich als effektive Werkzeuge bewährt, um photochemische Reaktionen kontrolliert zu steuern: Unter dem Einfluss des Lichtpulses ändern die Elektronen ihre Quantenzustände, was das Aufbrechen einer chemischen Bindung oder auch ihre Neubildung zur...

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