„Weniger als nichts“ – Teilchen mit negativer Masse entdeckt

Physiker der Universität Regensburg publizieren in Nature Communications

Animation Negative Masse _ _felix HofmannEine große internationale Forschungskooperation unter Leitung von Kai-Qiang Lin und Professor John Lupton vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Regensburg (UR) konnte erstmals den Effekt von Elektronen mit negativer Masse in neuartigen Halbleiter-Nanostrukturen messen. Das internationale Team umfasst Wissenschafler aus Berkeley und Yale (USA), Cambridge (England) und Tsukuba (Japan) und hat die Erkenntnisse open access in Nature Communications veröffentlicht. (Illustration der negativen Masse anhand eines Golfballs. Der Fall des herkömmlichen Golfballs wird durch Wasser gebremst. Ein Golfball negativer Masse würde durch Reibungswiderstand beschleunigt werden – Animation mit frdl. Genehmigung © Felix Hofmann (UR)) weiterlesen…

Organische Deckschicht ermöglicht druckbare Silberelektroden

Marburger Physiker schaffen durch verbesserte Materialeigenschaften Grundlagen für Organische Elektronik

Elektronik auf Kunststoffbasis – was klingt wie Science Fiction, rückt dank der jüngsten Entdeckung von Marburger Physikern der Alltagstauglichkeit näher: Die elektrische Leistungsfähigkeit von Silberelektroden verbessere sich, wenn man sie zuvor mit extrem dünnen Molekülfilmen beschichtet – so eine Medienmitteilung auf der Internetseite der Universität vom 06.09.2021. Das gelte sowohl für hochgeordnete kristalline als auch für ungeordnete Silberelektroden, wie die Physiker Felix Widdascheck, Daniel Bischof und Professor Gregor Witte von der Philipps-Universität im Fachblatt „Advanced Functional Materials“ berichten. (Foto: Felix Widdascheck entwickelte Methode für druckbare Silberelektroden – Foto © Maximilian Dreher (mit frdl. Genehmigung Uni Marburg) weiterlesen…

Auf Effizienz gepolt

Methanogene Mikroben steuern Elektronen

Ein gigantischer Enzymkomplex ermöglicht es methanogenen Mikroorganismen (Archaeen), unter extrem energiearmen Lebensbedingungen zu gedeihen – sie nutzen ausgeklügelte Mechanismen, um in energiearmen und sauerstofffreien Umgebungen zu leben. Ein Schlüsselmechanismus zur Einsparung von Energie ist die sogenannte Elektronenbifurkation, eine Reaktion, bei der die Energie eines Elektronenpaares “aufgespalten” wird, sodass ein Elektron auf Kosten des anderen energiereicher wird. Forschende der Max-Planck-Institute für terrestrische Mikrobiologie (Marburg) und Biophysik (Frankfurt am Main) haben entdeckt, wie Elektronen aus der Elektronenbifurkation direkt an CO2-Reduktion und -Fixierung übertragen werden. (Foto: kontakt-presse_pressebilder, wikipedia, CC-BY 4.0) weiterlesen…

Molekulare Handarbeit

Gießener Forscher entwickeln neue Methode zur Herstellung von maßgeschneiderten organischen Nanostrukturen

Physiker und Chemiker der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) haben eine Methode entwickelt, mit der sie organische Nanoarchitekturen Molekül für Molekül zusammenbauen können. Für die präzise Ausrichtung der Moleküle in der Ebene nutzen sie eine Salzoberfläche, auf der sich die Moleküle relativ leicht bewegen lassen. Als zweites Werkzeug dient die scharfe Spitze eines Rasterkraftmikroskops, die in einem einzelnen Atom bzw. Molekül endet. (Grafik: Molekül-für-Molekül-Herstellung von organischen Nanoarchitekturen mit Hilfe der Spitze eines Rasterkraftmikroskops auf einer Salzoberfläche – (CC_BY 4.0) © Daniel Ebeling) weiterlesen…

Ein Schritt auf künstliche Photosynthese zu

Mittels Silber-Wolfram-Katalysatoren

Nicht nur koreanische Forscher arbeiten daran, die künstliche Photosynthese in die Realität umsetzen, um Kohlenstoffneutralität oder einen Netto-Null-Kohlenstoffemissionswert zu erreichen. Die künstliche Photosynthese ahmt die natürliche nach, indem sie Energie des Sonnenlichts zur Umwandlung von Kohlendioxid in hochwertige Verbindungen wie Ethylen, Methanol und Ethanol nutzt. Nun hat ein Forscherteam aus Seoul unter dem Titel: “W@Ag-Dendriten als effizienter und dauerhafter Elektrokatalysator für die Umwandlung von Sonnenenergie in CO unter Verwendung eines skalierbaren photovoltaisch-elektrochemischen Systems” ein Zwischenergebnis in Applied Catalysis B: Environmental publiziert (open access). (Grafik: Kohlenstoffgestützter 3D-Silberdendrit-Katalysator auf Wolframkernbasis, BY-NC-ND 4.0 – © sciencedirect.com) weiterlesen…

Feststoffbatterie vor Sprung in die industrielle Anwendung?

BMBF-Projekt “SoLiS” erforscht innovatives Lithium-Schwefel-Batteriekonzept

Das im Juli 2021 gestartete Forschungsprojekt “SoLiS – Entwicklung von Lithium-Schwefel Feststoffbatterien in mehrlagigen Pouchzellen” soll einer Medienmitteilung des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS (Dresden) vom zufolge ein vielversprechendes Batteriekonzept aus der Grundlagenforschung in die industrielle Anwendung überführen. Dank hoher Speicherkapazitäten und geringer Materialkosten des Schwefels ermöglicht diese Zelltechnologie potenziell den Aufbau sehr leichter und kostengünstiger Batterien. Das BMBF fördert daher (unter IWS-Federführung) fünf Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft mit einer Gesamtsumme von knapp 1,8 Millionen Euro. Die Forschungsergebnisse könnten zum Beispiel Anwendungen in der elektrischen Luftfahrt ermöglichen. weiterlesen…

Entwicklungsstufen eines arbeitenden Katalysators

Serena DeBeer: Röntgenspektroskopische Untersuchung an einem Methantrockenreformierkatalysator

Die trockene Methanreformierung (DMR) bietet eine Möglichkeit, schädliche Treibhausgase in industriell nutzbares Synthesegas umzuwandeln. Deshalb wächst das Interesse an Katalysatoren auf Nickel-Basis für die DMR stetig. In ihrem Jahrbuchbeitrag 2020 beschreibt Prof. Serena DeBeer, Direktorin der Abteilung Anorganische Spektroskopie des Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr (MPI CEC) , am 10.08.2021 röntgenspektroskopische Untersuchungen an einem Methantrockenreformierkatalysator. Der vollständige Artikel kann auf der Webseite der Max-Planck-Gesellschaft nachgelesen werden. (Grafik: Speziell konstruierter Nanoreaktor mit einem In-situ-Gassystem für STXM-Studien eines arbeitenden Katalysators. Reaktantgase strömen von der linken Seite ein. Röntgenstrahlen überwachen die Veränderung der Partikel unter kontrollierter Temperatur und Druck – © MPI für chemische Energiekonversion) weiterlesen…

Was Chemie zur Energieversorgung der Zukunft beitragen kann

GDCh-Wissenschaftsforums Chemie 2021 im August 2021 mit Energie-Schwerpunkt

Wie reibungslos die notwendige Energiewende gelingen wird, ist stark von den aktuellen Fortschritten der chemischen Energieforschung abhängig. Aus diesem Grund stellt die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) einer Medienmitteilung vom 13.07.2021 zufolge die Beiträge der Chemie zur Energieversorgung der Zukunft in den Fokus des zweiten Veranstaltungstages des GDCh-Wissenschaftsforums Chemie (WiFo) am 31.08.2021. Neben einem prominent besetzen Plenarsymposium mit dem Titel „Chemistry for Future Energy Solutions“ drehen sich weitere Sessions um verschiedene Aspekte rund um Energiespeicherung und -konversion. weiterlesen…

Wie Katalysatoren altern

Chemische Eigenschaften im Inneren in 3-D extrem genau und schneller als bislang messen

Forschende des schweizerischen Paul-Scherrer-Instituts haben eine neues Tomografie-Verfahren entwickelt, mit dem sie chemische Eigenschaften im Inneren von Katalysator-Materialien in 3-D extrem genau und schneller als bislang messen können. Die Anwendung ist gleichermaßen für Forschung und Industrie wichtig. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden am in Science Advances (Foto: Paul-Scherrer-Institut 2016 – © PSI – psi.ch, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org). weiterlesen…

Geothermie-Potenziale für CO2-Reduktion

Neue Fallstudie über nachhaltige Energiequelle

Erdwärme kann als nachhaltige Energiequelle auch in Deutschland einen signifikanten Beitrag zur Senkung von CO2-Emissionen leisten. Das zeigt eine Fallstudie zum Geothermie-Kraftwerk Kirchstockach unter dem Titel “Environmental performance of a geothermal power plant using a hydrothermal resource in the Southern German Molasse Basin” (Umweltverträglichkeit eines geothermischen Kraftwerks zur Nutzung einer hydrothermalen Ressource im süddeutschen Molassebecken), die Wissenschaftler am Zentrum für Energietechnik (ZET) der Universität Bayreuth in Renewable Energy veröffentlicht haben. weiterlesen…