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KIT.kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 12/2024)
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Sehr geehrte Journalistin, sehr geehrter Journalist,
heute erhalten Sie die aktuelle Ausgabe der monatlichen Pressenachrichten aus dem Karlsruher Institut für Technologie. Wir wollen Sie in kompakter Form über spannende Forschungsthemen informieren und freuen uns, wenn passende Nachrichten für Ihre redaktionelle Berichterstattung dabei sind. Gerne vermitteln wir Ihnen für weitere Informationen auch passende Ansprechpersonen. Über einen Beleg Ihrer Berichterstattung freuen wir uns.
Freundliche Grüße
Ihr Presseservice des KIT
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Pflanzenforschung: Pilze manipulieren Pflanzengene
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In nährstoffarmen Böden zu gedeihen, ist für Pflanzen eine Herausforderung. Durch Partnerschaften mit Pilzen hat die Evolution dafür interessante Lösungen entwickelt: Arbuskuläre Mykorrhizapilze helfen Pflanzen, essenzielle Nährstoffe wie Phosphat aus dem Boden aufzunehmen. Gleichzeitig bekommen die Pilze Zucker und Lipide von den Pflanzen, die ihnen als Energie dienen. Nun haben Forschende des KIT mehr über diese Symbiose herausgefunden und nachgewiesen, dass die Pilze außerdem über spezielle Moleküle, sogenannte SP7-Effektoren, direkt in das pflanzliche zelluläre Programm eingreifen und so deren Wachstum und die Nährstoffaufnahme fördern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift Nature Communications.
„Die Pilze beeinflussen, wie Pflanzen die Expression ihrer Gene regulieren“, erklärt Dr. Ruben Betz, Forscher am Joseph Gottlieb Kölreuter Institut für Pflanzenwissenschaften des KIT. „Dieser Prozess ist entscheidend für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen.“ Das konnten Betz und das Forschungsteam für Molekulare Phytopathologie des KIT sowohl am Modellorganismus Arabidopsis als auch an der Speisekartoffel nachweisen. Sie fanden heraus, dass die Pilzmoleküle die Genregulation der Pflanzen verändern, indem sie die Verarbeitung der genetischen Bauanleitung beeinflussen und so Symbiose und Wachstum begünstigen. Professorin Natalia Requena, die das Forschungsteam leitet, betont die Bedeutung dieser Erkenntnisse für die Landwirtschaft: „Diese Entdeckung eröffnet spannende Möglichkeiten. Durch ein besseres Verständnis der Pilz-Pflanze-Interaktionen könnten wir widerstandsfähigere Pflanzen züchten, die Nährstoffe effizienter aufnehmen und weniger auf künstliche Düngemittel angewiesen sind.“ (mhe)
Weitere Informationen:
nature.com/articles/s41467-024-51512-5
Bildunterschrift: Im Zellkern von Pflanzen konnten die Forschenden den genetischen Einfluss der Pilze nachweisen. (Foto: Ruben Betz, KIT)
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Metallkunde: Rätsel des Korn-Tanzes gelöst
Ob Stahl, Aluminium oder Silizium – Materialien wie diese sind allgegenwärtig und doch längst nicht vollständig erforscht. So war noch unklar, warum und wie sich die als „Körner“ bezeichneten inneren Bausteine von Materialien bei erhöhten Temperaturen oder während plastischer Verformung bewegen und drehen, anstatt lediglich größer oder kleiner zu werden. Nun ist es einem internationalen Forschungsteam unter Beteiligung des KIT erstmals gelungen, experimentell zu zeigen, was diese Rotation verursacht und wie die Prozesse auf atomarer Ebene ablaufen. Die Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden bei Science.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten die Korngrenzen – die Grenzflächen zwischen den Körnern – und fanden heraus, dass die Bewegung von Defekten in diesen Korngrenzen für die Kornrotation verantwortlich ist. Defekte sind zum Beispiel Brüche oder Verrenkungen, die in fast jedem Material zu finden sind. Weil sie selbst mit Energie beladen sind, bewegen sich die Defekte und ordnen sich neu, um die Spannung und damit die Energie um sich herum zu verringern. In diesem komplexen dreidimensionalen Prozess ziehen die Defekte die Körner mit – ähnlich wie bei einem Tanz. Um dies zu untersuchen, fertigten Professor Horst Hahn und weitere Forschende vom Institut für Nanotechnologie des KIT dünne Schichten aus Platin an, die zahlreiche Körner in Nanometergröße enthalten. Mit Elektronenmikroskopie konnte das Team anschließend beobachten, welche Prozesse auf verschiedenen atomaren Skalen stattfinden. Diese Erkenntnisse könnten mittelfristig dazu beitragen, Materialien mit neuen Eigenschaften zu entwickeln und industrielle Bearbeitungsverfahren zu optimieren. (iha)
Weitere Informationen:
science.org/doi/10.1126/science.adk6384
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Umweltforschung: Digitale Zwillinge des Planeten Erde
Was wäre, wenn? Diese Frage sollen Digitale Zwillinge beantworten. Ein Digitaler Zwilling des Erdsystems etwa ist eine digitale Kopie der Erde. Er veranschaulicht ihren Istzustand sowie ihre zeitliche Entwicklung und entspricht dabei dem aktuellen Stand der Forschung. Er kann potenzielle Zukunftsszenarien visualisieren, die abhängig sind vom menschlichen Handeln, und aufzeigen, welche Weichen gestellt werden müssen, um negative Szenarien zu vermeiden und entsprechend vorauszuplanen. Forschende des KIT haben gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus der Helmholtz-Gemeinschaft ein Synthesepapier erstellt, das einen Überblick über die Forschung zu Digitalen Zwillingen im Forschungsbereich Erde und Umwelt gibt.
„Am KIT sind wir an der Entwicklung von ICON und ICON-ART als Teil eines Digitalen Zwillings der Atmosphäre beteiligt. Das Modellsystem, das beim Deutschen Wetterdienst im Einsatz ist, ermöglicht Vorhersagen für Wetter und Klima, die zum Beispiel Aufschluss über die Verteilung von Mineralstaub in der Atmosphäre geben“, sagt Professorin Corinna Hoose vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung Troposphärenforschung des KIT. Ein Schwerpunkt der Forschenden am KIT ist dabei die nahtlose Modellierung der Konzentrationen und Auswirkungen von Aerosolpartikeln sowie Spurengasen auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen für flexible Anwendungen von Digitalen Zwillingen. (swi)
Weitere Informationen:
earthenvironment.helmholtz.de/digitaltwinsofplanetearthsynthesispaper.pdf
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3D-Laser-Mikrodruck: Plastik-Szintillatoren in sehr hoher Auflösung
Szintillatoren sind Materialien, die Licht aussenden, wenn geladene Teilchen auf sie treffen. So lassen sich Energie und Intensität von Strahlungen oder freien Elektronen messen, wodurch diese unabdingbar für die Teilchenphysik sind. Ein Forschungsteam des KIT konnte nun erstmalig zeigen, dass Szintillatoren mit einer speziellen 3D-Druck-Methode, der Zwei-Photonen-Lithografie, in einer nie dagewesenen Auflösung gedruckt werden können. Das Team berichtet in der Fachzeitschrift Advanced Functional Materials.
„Für das KATRIN-Experiment am KIT, welches die kleinsten Teilchen des Universums vermisst, werden speziell strukturierte Szintillatoren benötigt. Dafür mussten wir ein ganz neues Material auf Basis von Bisphenol A entwickeln, das hochauflösend mit der Zwei-Photonen-Lithografie gedruckt werden kann und szintillierende Eigenschaften hat“, erklärt Jannis Weinacker vom Institut für Angewandte Physik des KIT. „Zur Veranschaulichung haben wir Schachfiguren im Mikrometerbereich aus diesem und einem herkömmlichen Material gedruckt. Die Szintillationseigenschaft konnte so qualitativ gezeigt werden, da die hellen Figuren aus dem neuen Material Licht aussenden, wenn sie im Elektronenmikroskop mit Elektronen beschossen werden. Die dunklen Figuren dagegen weisen diese Eigenschaft nicht auf.“ Dieser Kontrast werde auf den Bildern sichtbar, die gleichzeitig zeigten, mit welch hoher Auflösung die Drucktechnologie arbeite, erläutert Weinacker die Forschungsergebnisse, die im Exzellenzcluster 3D Matter Made To Order entstanden. (mfe-sfo)
Weitere Informationen:
onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202413215
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Grundlagenforschung: Neue Ausgabe von lookKIT
Die Suche nach Erkenntnis ist das primäre Ziel der Grundlagenforschung. Die aktuelle Ausgabe von lookKIT stellt Forschende vor, die von wissenschaftlicher Neugier inspiriert sind und unsere Welt besser verstehen wollen. So erforscht Professor Lennart Hilbert, wie die Prozesse im Zellkern genau funktionieren. Sein Ziel: mit diesem Wissen eine DNA-basierte Hardware zu entwickeln. Die Geheimnisse unseres Universums lassen sich nur mit gebündelten Kräften lüften: Professorin Kathrin Valerius berichtet über die vielen internationalen Großforschungsprojekte, an denen das KIT in der Teilchen- und Astroteilchenphysik beteiligt ist. Und nicht zuletzt berichtet die Ausgabe, wie Seismologinnen und Seismologen aus aller Welt ein wissenschaftliches Rätsel gelöst haben. (lkr)
Zur aktuellen Ausgabe von lookKIT:
sts.kit.edu/archiv-lookkit_8018.php
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Bioökonomie: Die nachhaltige Transformation des Energie- und Wirtschaftssystems zielt darauf ab, fossile Rohstoffe durch klima- und umweltfreundlichere Alternativen zu ersetzen und gleichzeitig das Wirtschaftssystem zukunftsfähig zu gestalten. „Ein zentraler Aspekt dieser Transformation ist die Bioökonomie, die den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in der Produktion vorantreibt und Kreislaufwirtschaftskonzepte fördert“, erklärt Dr. Christine Rösch vom Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse des KIT. Die Wissenschaftlerin beschäftigt sich mit den vielfältigen Herausforderungen der Bioökonomie und den damit verbundenen technologischen und gesellschaftlichen Implikationen. „Bioökonomie“ steht dabei für verschiedene Themenfelder: von der Herstellung biogener, nachwachsender Produkte bis hin zur Substitution fossiler Energieträger durch klimafreundlichere Alternativen wie Bioenergie, Photovoltaik und Geothermie. (mle)
Weitere Informationen:
sts.kit.edu/expertinnen-und-experten-des-kit_7931.php
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Mit KI zum optimalen Bewerbungsprozess: NextStepHR ist eine zukünftige Ausgründung aus dem KIT, die sich auf KI-gestütztes Social Recruiting spezialisiert. Unternehmen sollen dabei unterstützt werden, schneller und kosteneffizienter qualifizierte Bewerberinnen und Bewerber zu finden. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz automatisiert das Start-up Prozesse wie die Auswahl geeigneter Jobportale, das Optimieren von Stellenanzeigen und das Verwalten von Bewerbungen. Die neu entwickelte Technologie nutzt präzise Datenanalysen aus Sozialen Medien und Jobportalen, um Stellenanzeigen automatisiert auf den am besten geeigneten Plattformen auszuspielen. So lassen sich für Unternehmen auch die Kosten pro Bewerbung reduzieren. Der Ansatz von NextStepHR hilft Unternehmen gerade vor dem Hintergrund des Fachkräftemangels außerdem, auch geeignete Kandidatinnen und Kandidaten zu erreichen, die nicht aktiv auf Jobsuche sind, aber großes Potenzial mitbringen.
Weitere Informationen:
nextstephr.de
NextStepHR im Gespräch mit der KIT-Gründerschmiede:
kit-gruenderschmiede.de/gruendung-des-monats-nextstephr/
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Aktuelle Presseinformationen
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Montag, 6. Januar 2025, 17:00 Uhr, Karlsruhe
Neujahrskonzert mit der KIT Philharmonie
Das Klassikkonzert unter der Leitung von Nikolaus Indlekofer bietet ein Programm mit Stücken von Franz Schubert, Sergei Rachmaninoff und Antonin Dvořák. Der festliche Abend leitet zugleich das Jubiläumsjahr 2025 ein, in dem das KIT sein 200-jähriges Bestehen feiert. Eine formlose Registrierung ist wegen der begrenzten Plätze erforderlich. Ort: Audimax am Campus Süd des KIT, Gebäude 30.95, Straße am Forum 1, 76131 Karlsruhe.
200jahre.kit.edu/veranstaltungskalender.php/event/53914
Montag, 3. Februar 2025, 18:30 Uhr, Karlsruhe
KIT im Rathaus | Das KIT-Zentrum Mobilitätssysteme stellt sich vor
Das KIT-Zentrum Mobilitätssysteme bündelt mit rund 800 Mitarbeitenden an mehr als 35 Instituten die großen Kompetenzen und Ressourcen im Bereich des bodengebundenen Verkehrs, um trans- und multidisziplinäre Lösungen für die Mobilität von morgen zu entwickeln. Bei KIT im Rathaus präsentieren Forschende des Zentrums ihre aktuelle Arbeit. Ort: Rathaus am Marktplatz, Bürgersaal, Karl-Friedrich-Straße 10, 76133 Karlsruhe.
forum.kit.edu/kit_im_rathaus.php
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Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 10 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22 800 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.
Kontakt:
Christian Könemann
Pressesprecher
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-41190
E-Mail: christian.koenemann@kit.edu
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