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KIT-Kompakt - Newsletter für Journalisten (Ausgabe 12/2013)
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Sehr geehrte/r Mustermann,
unsere aktuellen Themen im Überblick:
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Metamaterialien: Nicht nur eine Frage der Optik
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Sehen, hören, fühlen: Gleich zwei renommierte Magazine berichten derzeit über ungewöhnliche Anwendungsgebiete für Metamaterialien. In der Fachzeitschrift „Science“ und im Publikumsmagazin „Spektrum der Wissenschaft“ legt Martin Wegener vom KIT dar, dass Metamaterialien auch in den Bereichen Akustik, Mechanik und Thermodynamik völlig neue Möglichkeiten bieten. Sie können etwa Schall, Wärme oder Kraft gezielt umleiten.
Metamaterialien standen bisher vor allem wegen ungewöhnlicher optischer Eigenschaften im Fokus der Forschung. Aufmerksamkeit erregten beispielsweise Tarnkappen, die Objekte unsichtbar machen, oder Linsen mit zuvor unerreichbarer Auflösung. Metamaterialien sind künstlich gefertigte Kristalle aus regelmäßig angeordneten maßgeschneiderten Bausteinen. Deren Abstände müssen deutlich kleiner sein als die Wellenlänge der Strahlung, die beeinflusst werden soll. Bei Materialien mit besonderen akustischen, mechanischen oder thermischen Eigenschaften sind diese Gitterkonstanten deutlich größer als für optische Metamaterialien. Dies erleichtert die Herstellung und verringert Verluste, erklärt Wegener, der am Institut für Angewandte Physik des KIT eine Arbeitsgruppe leitet.
Mehr Informationen in der Fachzeitschrift Science unter www.sciencemag.org/content/342/6161/939.summary
Mehr Informationen im Magazin Spektrum der Wissenschaft:
www.spektrum.de/alias/materialwissenschaft/physikalische-tarnkappen/1214061
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Biosignale: Rollstuhl mit den Ohrmuskeln steuern
Ohrmuskeln lassen sich gezielt aktivieren, um Rollstühle oder Prothesen zu steuern. Ein Chip hinter dem Ohr zeichnet Muskelsignale auf, die dann an einen Computer übertragen werden. Eine erste klinische Erprobung dieser innovativen Technologie mit zehn gesunden Probanden hat nun bewiesen, dass das Prinzip funktioniert und sich ein Rollstuhl über diese Mensch-Maschine-Schnittstelle steuern lässt. Im Gegensatz zu bestehenden Steuerungen mittels Atmung oder Blicken müssten Patienten bei der Ohrmuskelsteuerung nicht auf gleichzeitige soziale Interaktion verzichten.
Eine besondere Herausforderung war es die kleinen, individuellen Signale der Ohrmuskeln störungsfrei auszuwerten. Die dazu notwendige Software stammt vom Team von Markus Reischl vom Institut für Angewandte Informatik des KIT. Sie erfasst hierzu automatisiert die Ohrmuskelsignale, normiert sie und führt in Kooperation mit dem Probanden eine Kalibrierung durch. Nach etwa fünf Tagen Training waren alle zehn Probanden in der Lage, nur mit der Ohrsteuerung im Rollstuhl durch das Testgelände zu fahren.
Mehr Informationen und Video:
www.med.uni-goettingen.de/de/content/presseinformationen/presseinformationen_19385.asp?first=1
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Energiespeicher: „Von Kohlehalden und Wasserstoff“
Wie und in welcher Form können wir Energie speichern? Diese Frage steht im Zentrum der „Energiewende“ in Deutschland. Die Broschüre „Von Kohlehalden und Wasserstoff“ informiert über Energiespeicher als zentrale Elemente der Energieversorgung und geht den verschiedenen Aspekten der Speicherung allgemeinverständlich nach. Wie kann ein Energiesystem robust, zuverlässig und kostengünstig gestaltet werden? Welche Anreize für Konsumenten können einen verantwortungsvollen Umgang mit Energie fördern? Welche Rolle können Energiespeicher dabei einnehmen? Zwölf Autorenbeiträgen geben Auskunft, darunter Artikel von Karl-Friedrich Ziegahn, Georg Schaub und Thomas Kolb vom KIT. Herausgeber sind acht deutsche, wissenschaftliche Fachgesellschaften, darunter DPG und DECHEMA, unter Federführung der Deutsche Bunsen-Gesellschaft.
Mehr Informationen:
www.dpg-physik.de/presse/pressemit/2013/dpg-pm-2013-25.html
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Molekularbiologie: Mit Pilzen nachhaltig „landwirtschaften“
Rund zwei Drittel der weltweiten Pflanzenarten leben in enger Symbiose mit Mykorrhizapilzen, darunter auch wichtige Nahrungsmittelpflanzen wie Weizen, Reis und Mais. Während die Pilze essentielle Elemente wie Phosphor aus dem Boden aufnehmen und an die Pflanze weitergeben, versorgen die Pflanzen die pilzlichen Helfer mit energiereichen Kohlenhydraten. Im Fachmagazin PNAS beleuchtet ein internationales Forscherteam nun diese seit 420 Millionen Jahren bestehende Symbiose und stellt das Genom des Pilzes Rhizophagus irregularis vor (DOI: 10.1073/pnas.1313452110).
„Dieser Einblick ins Pilz-Genom ist ein Baustein hin zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft“, hofft Natalia Requena vom KIT, deren Arbeitsgruppe zur aktuellen Studie mit Mykorrhizamaterial und Kartierungs-Know-how beigetragen hat. Pilze helfen Pflanzen sowohl bei der Aufnahme lebenswichtiger Elemente als auch beim Schutz vor Krankheitserregern. „Durch den gezielten Einsatz von Pilzen ließen sich vielleicht in Zukunft Pestizide und Dünger einsparen und die damit verbundenen Nachteile begrenzen.“
Weitere Informationen:
www.sciencedaily.com/releases/2013/11/131125164743.htm
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Forschungsreise: Leser der Zeitschrift bdw machen Station am KIT
TOSKA, ANKA und KATRIN bekommen Besuch. Die drei Großforschungsgeräte am KIT stehen auf der Liste der Sehenswürdigkeiten für die Reisenden der bdw-Leserkurzreise. Die Zeitschrift Bild der Wissenschaft (bdw) öffnet für ihre Leser regelmäßig spannende Orte der Forschungslandschaft und veranstaltet seine nächste Reise ab dem 27. März 2014 unter dem Motto Wasserstoff und Wein. Neben kulinarischen Highlights in den Kulturregionen Baden und Elsass werden am KIT Diskussionen mit führenden Wissenschaftlern und Einblicke in die aktuelle Forschung geboten: Materialwissenschaften, Hydromechanik, Fusion, Teilchenphysik und das Kernforschungsmuseum stehen auf dem Reiseplan.
Über die Details der Reise und freie Plätze informiert bdw online unter:
www.wissenschaft.de/bdw-inside/-/journal_content/56/12054/2338990/Cluster-Dance-of-Atoms/
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Supraleitung: Hohe Sprungtemperaturen weiter unerklärt
Hochtemperatursupraleiter (HTS) stehen an der Schwelle zum industriellen Einsatz. Da sie dem Strom gekühlt keinen elektrischen Widerstand mehr entgegenbringen, sind sie für Anwendungen im Rahmen der Energiewende sehr interessant. Dennoch sind die grundlegenden Effekte der HTS noch nicht abschließend erforscht, wie ein internationales Forscher-Team im Fachmagazin Nature Physics nun darlegt. (DOI 10.1038/nphys2805)
Zwar bilden sich sowohl bei HTS als auch bei konventionellen Supraleitern (KSL) aus den Leitungselektronen sogenannte Cooper-Paare, die widerstandslos transportiert werden. Jedoch entstehen diese bei KSL durch die sogenannte Elektron-Phonon-Kopplung, wenn Elektronen im weiten Impulsbereich mit dem Kristallgitter wechselwirken können. Aber wie die Forscher nun mittels Röntgenstreuung herausfanden, sind die möglichen Impulsbereiche beim HSL eher schmal, wenn auch intensiv. „Der bekannte Paarungs-Mechanismus funktioniert daher bei HSL nicht. Wir müssen uns nun auf alternative Szenarien konzentrieren, um die HSL zu verstehen“, erklärt Rolf Heid vom KIT, der die Experimentatoren am ESFR in Grenoble mit numerischen Rechnungen bei der Interpretation der Messungen unterstützt hat.
Mehr Informationen:
www.esrf.eu/home/news/general/content-news/general/esrf-high-temperature-superconductivity.html
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Humboldt-Preisträger: Supramolekulare Strukturen als effiziente Filter
Wenn sich Moleküle zu übergeordneten Strukturen zusammenfinden, können neuartige Materialien mit besonderen Eigenschaften entstehen, die sich vielfältig einsetzen lassen, etwa als Speicher oder Filter. Diese supramolekularen Strukturen bilden einen Schwerpunkt der Forschung von Mir Wais Hosseini von der Universität Straßburg. Der Chemiker hat nun den renommierten Gay-Lussac-Humboldt-Preis erhalten, einen mit 60 000 Euro dotierten deutsch-französischen Wissenschaftspreis der Alexander-von-Humboldt-Stiftung und des französischen Ministeriums für Hochschulen und Forschung.
Mir Wais Hosseini wird als Preisträger Forschungsgast am Institut für Organische Chemie (IOC) des KIT in der Arbeitsgruppe von Stefan Bräse sein. Beide Forscher sind unter anderem am Interreg-Projekt „ChiraNET – Chirale poröse Kristalle für die Racematspaltung“ beteiligt. In diesem entwickeln Wissenschaftler metallorganische Nanostrukturen mit spezifisch strukturierten Poren. Sie können künftig dazu dienen, die aktiven Komponenten von medizinischen Wirkstoffen, besonders von Anästhetika, effizient herauszufiltern.
www.ioc.kit.edu/braese
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Experte des Monats
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Frauenquote: Im internationalen Vergleich ist der Anteil an Frauen in deutschen Aufsichtsräten derzeit niedrig. Nun will die große Koalition beschließen, dass bis 2016 die Aufsichtsräte börsennotierter Unternehmen zu 30 Prozent mit Frauen besetzt werden müssen. „Die deutsche Wirtschaft hätte einer solch starren Quotierung entgehen können, wenn sie sich in den letzten Jahren offener gegenüber sanfteren Eingriffen gezeigt hätte“, so Hagen Lindstädt vom KIT. Übergreifende, positive, ökonomische Effekte einer starren Quote sind bislang empirisch nicht belegt. „In einer eigenen Untersuchung konnten wir jedoch positive Effekte für Unternehmen mit einem hohen Frauenanteil bei Belegschaft und bei Kunden zeigen.“
Mehr Informationen zu Lindstädts Studien finden Sie unter: www.kit.edu/besuchen/pi_2011_8294.php
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Gründer des Monats
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Explosionsschutz: Der Umgang mit gegenwärtigen und zukünftigen brennbaren Energieträgern verlangt nach wirksamen Sicherheitskonzepten. Um wissenschaftlich fundierte Sicherheitsanalysen in diesem Bereich anzubieten, haben KIT-Mitarbeiter in der Firma simaps ihre Expertise gebündelt. Durch Anwendung moderner 3-D-Simulationen in Verbindung mit Experimenten wird die Ereigniskette von der Gasverteilung über Zündung und Flammenbeschleunigung bis hin zur Drucklast auf Strukturen und Personen untersucht. Daraus werden wirksame Schutzmaßnahmen abgeleitet.
Interview mit den Gründern von simaps: www.gruenden.kit.edu/175.php
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Tipps und Termine
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Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft: 10.-13. März 2014, KIT Campus Süd, Karlsruhe; Themen: tektonische Gräben, Schwerefeld, Geothermie; www.dgg-2013.de/
Konferenz zu Luftqualität: Air Quality 2014, 24.-28. März 2014, KIT Campus Alpin, Garmisch-Partenkirchen; Themen: Luftverschmutzung in Städten, Luftqualität und Klima, Vorhersage von Luftqualität; www.airqualityconference.org/
Symposium zu Reibung und Verschleiß: Friction, Wear and Wear Protection, 6.-8. Mai 2014, Messe Karlsruhe; Themen: reibungsarme Beschichtungen, Bremsen, Oberflächenbearbeitung; www.dgm.de/dgm/friction_wear/
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Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Thematische Schwerpunkte der Forschung sind Energie, natürliche und gebaute Umwelt sowie Gesellschaft und Technik, von fundamentalen Fragen bis zur Anwendung. Mit rund 9000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, darunter knapp 6000 in Wissenschaft und Lehre, sowie 24 000 Studierenden ist das KIT eine der größten Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.
Kontakt:
Monika Landgraf
Pressesprecherin
Kosta Schinarakis
Themenscout
Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-41956
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail: schinarakis@kit.edu
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