Moleküle in kollektiver Ekstase

Empa: Zehnfach effizientere chemische Lichtverstärker als bisher

Wenn sich fluoreszierende Farbstoffmoleküle perfekt aneinanderschmiegen, entsteht etwas völlig Neues – so Rainer Klose auf der Internetseite der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa): Ein über viele Moleküle verteilter angeregter Zustand. Solche „kollektiven Anregungen“ lassen sich vielfältig nutzen – etwa für organische Solarpanels, in Sensoren, für ultraschnelle Datenübertragung oder in der Mikroskopie. Empa-Forschern ist es gemeinsam mit Kollegen der ETH Zürich, der EPFL, des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der IBM Research Zürich gelungen, solche chemischen Lichtverstärker zehnfach effizienter zu machen als bisher. (Grafik: Farbstoffmoleküle an den Phasengrenzen einer bikontinuierlichen Emulsion – Illustration © Empa) weiterlesen…

Messdaten-Pool für realistische Vorhersagen des Energieertrags von Offshore-Windparks

Messung von Windparkeffekten über der Nordsee mit zwei Flugzeugen

Für das Projekt X-Wakes (dt. „Wirbelschleppen“) sind bei einer Messkampagne in diesem Sommer zwei Flugzeuge im Einsatz, um die räumliche Verteilung und die Erholung des Windfeldes vor und hinter Offshore-Windparks zu untersuchen. Für das Projekt wird ein umfangreicher Datensatz erhoben, um die Windverhältnisse über der Nordsee und die Wechselwirkung von Windparks und Atmosphäre zu analysieren. Für die letzten Messflüge im Projekt kommen dabei sogar erstmalig zeitgleich zwei Forschungsflugzeuge der Technischen Universität Braunschweig zum Einsatz – so eine Medienmitteilung der TU. (Foto: Die Forschungsflugzeuge der TU Braunschweig – © Astrid Lampert) weiterlesen…

AMOC möglicherweise an kritischer Schwelle

Meeresströmung im Atlantik hat an Stabilität verloren

Eine wichtige Strömung im Atlantik, zu der auch der Golfstrom gehört, hat im Laufe des letzten Jahrhunderts möglicherweise an Stabilität verloren. Das zeigt eine neue am 05.08.2021 in Nature Climate Change publizierte Untersuchung von Niklas Boers vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. Die Atlantische Umwälzströmung (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) transportiert warme Wassermassen aus den Tropen an der Meeresoberfläche nach Norden und kaltes Wasser am Meeresboden nach Süden, was für die relativ milden Temperaturen in Europa von großer Bedeutung ist. Außerdem beeinflusst sie Wettersysteme weltweit. Ein möglicher Zusammenbruch dieses Meeresströmungssystems könnte daher schwerwiegende Folgen haben. weiterlesen…

Automatisierte chemische Synthese

Zuverlässige Herstellung und zügiger Erkenntnisgewinn

Eine der modernsten Infrastrukturen zur automatischen Prozessführung in der Chemie baut das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gemeinsam mit der BASF SE auf: Die Anlage wird zunächst neue Substanzen parallelisiert für Anwendungen in Bereichen von Biologie bis Materialwissenschaften herstellen. Langfristig wird die Anlage auch ein Hochdurchsatzverfahren für chemische Reaktionen ermöglichen. In dieses Projekt investiert das KIT rund vier Millionen Euro. Die Anlage ist in der Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMFi) angesiedelt und wird internen sowie externen Forschenden offenstehen. (Foto: Automatisierte Anlage zur Herstellung neuer Materialien durch Kombination aus etabliertem Equipment und Open-Hardware-Komponenten – © Patrick Hodapp, KIT) weiterlesen…

BAM eröffnet Batterietestzentrum in Berlin

Sicherheit und Nachhaltigkeit im Fokus

Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung hat an ihrem Hauptsitz in Berlin ein neues Batterietestzentrum eröffnet. Sie will damit nach eigenen Angaben Innovationen in dem Bereich vorantreiben, wobei vor allem Untersuchungen zur Sicherheit sowie nachhaltigen Batterie-Materialien im Fokus stehen. Im Fokus der Bundesanstalt stehen Untersuchungen zur Sicherheit und nachhaltige Batterie-Materialien jenseits von Lithium, Kobalt und Kupfer. Die Ergebnisse sollen in nationale und internationale Regelwerke und Normung einfließen. weiterlesen…

CO2 als Rohstoff für Kunststoffe und Co.

Klimagas als Ausgangsstoff

CO2-Emissionen müssen sinken – einen möglichen Weg zur Reduzierung zeigen Fraunhofer-Forschende auf: Sie nutzen das Klimagas als Rohstoff, etwa für Kunststoffe. Einer Darstellung in Forschung Kompakt vom 02.08.2021 zufolge stellen sie aus CO2 zunächst Methanol und Ameisensäure her, die sie via Mikroorganismen zu Bausteinen für Polymere und Co. umwandeln. Ansätze dazu entwickeln Forscherinnen und Forscher derzeit in den Projekten EVOBIO und ShaPID am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB. Beide Projekte bearbeiten sie im Verbund mit mehreren Fraunhofer-Instituten. weiterlesen…

Erste Generation von Natrium-Ionen-Batterien

CATL bringt neueste „bahnbrechende“ Technologie auf den Markt

Die chinesische Contemporary Amperex Technology Co. Ltd. (CATL) hat am 29.07.2021 die erste Generation der Natrium-Ionen-Batterie des Unternehmens vorgestellt, zusammen mit der AB-Batterielösung, die Natrium-Ionen-Zellen und Lithium-Ionen-Zellen in ein Paket integrieren kann. Die nach eigenen Angaben „bahnbrechende“ Natrium-Ionen-Batterie „ist ein weiterer Meilenstein des Akku-Giganten CATL und wird eine neue Lösung für die Nutzung sauberer Energie und die Elektrifizierung des Verkehrswesens bieten und damit zur Verwirklichung des Ziels der Kohlenstoffneutralität beitragen. weiterlesen…

„Tandem“ soll solare Wasserspaltung vorantreiben

Offenbar Fortschritt bei künstlicher Photosynthese

Um eine umweltfreundliche, klimaresiliente Wasserstoffwirtschaft zu verwirklichen, müssen wir in der Lage sein, Wasserstoff in großen Mengen nachhaltig zu produzieren. Eine Möglichkeit dazu ist die Wasserspaltung durch „künstliche Photosynthese“, ein Verfahren, bei dem Materialien, so genannte „Photokatalysatoren“, die Sonnenenergie nutzen, um aus Wasser Sauerstoff und Wasserstoff zu erzeugen. Die wichtigsten Merkmale der Wasserspaltung sind ihre Haltbarkeit und Effizienz. Ein „Tandem“ aus TiO2 und 3C-SiC, langlebige Photokatalysatoren mit einer Langzeithaltbarkeit von 100 Tagen ist deutlich länger ist als bei den meisten Photoelektroden und Photokatalysatoren – so Professor Masashi Kato vom Nagoya Institute of Technology. weiterlesen…

Nahrungskette im Dunkeln

Internationale Studie

Bahnbrechende Entdeckung: Im Untergrund unseres Planeten leben bisher unbekannte Viren, sie befallen einzellige Mikroorganismen, die sogenannten Altiarchaeen. Das Bemerkenswerte: Sie starten die Nahrungskette in einem Ökosystem, das unseren Augen eigentlich vorborgen bleibt. Beides fand ein internationales Team um Professor Alexander J. Probst von der Universität Duisburg-Essen (UDE) heraus. Publiziert wurden die Ergebnisse in Nature Communications, schreibt Alexandra Nießen am 30.07.2021 auf der UDE-Internetseite. (Foto: Virenwirt Altiarchaeon – Bild © C.V.Turzynksi, L Giesdorn, A. Probst) weiterlesen…

Deutsch-amerikanische Kooperation zur Produktion grünen Wasserstoffs

U.S. National Science Foundation und Deutsche Forschungsgemeinschaft bündeln Kräfte

Im Rahmen eines neuen Förderprogramms haben die U.S. National Science Foundation und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ihre Kräfte gebündelt, um der University of Illinois Urbana-Champaign und der Technischen Universität Darmstadt einen dreijährigen Forschungszuschuss in Höhe von 720.000 Dollar (500.000 Dollar von der NSF) zu gewähren, um Möglichkeiten zur effizienteren Herstellung von grünem Wasserstoff zu erforschen – schreibt Claire Benjamin am 26.07.2021 auf der Webseite der Universität. weiterlesen…