Inhalt > Aktuelle Ausgabe
Chemie
Hydrate kitzeln des
Wodka-Trinkers Gaumen
Wodka besteht eigentlich nur aus Alkohol und Wasser. Anders als beispielsweise Whiskey oder Kognak enthält der weltweit populäre klare Schnaps keine weiteren geschmacksbildenden Stoffe. Dennoch schmecken verschiedene Wodka-Sorten durchaus unerschiedlich. Chemiker in Cincinnati haben nun entdeckt, dass für diese Geschmacksnuancen der Gehalt an Ethanol-Hydraten verantwortlich ist.
Chemie
Frustrierte Lewis-Paare: ungebunden und reaktiv
Einem Münchner Forscherteam ist es mit einer neuen Methode gelungen, eine Vielzahl funktionalisierter Pyridine auf einfache und effiziente Weise herzustellen. Eine wichtige Rolle spielen dabei «frustrierte Lewis-Paare», die sich aus einer starken Säure und einer starken Base zusammensetzen. Der erstmals beschriebene Reaktionsweg könnte ein neuartiges Forschungsfeld begründen, das sich mit innovativen Metallierungsreagenzien auf der Basis frustrierter Lewis-Paare befasst. Die mit deren Hilfe synthetisierten metallorganischen Verbindungen sind Bestandteil vieler Arzneimittel, Farbstoffe und Kunststoffe.
Chemie
Metallisches Fulleren ohne Metall
Seit ihrer Entdeckung Mitte der 1980er-Jahre haben Fullerene Furore gemacht. Die winzigen Hohlkugeln aus 60 Kohlenstoffatomen, die wie Miniaturfussbälle aus Sechs- und Fünfringen aufgebaut sind, haben aussergewöhnliche physikalische Eigenschaften. Ein russisch-japanisches Team hat nun das erste Material aus zweidimensionalen Fulleren-Schichten hergestellt, das sich wie ein Metall verhält. Diese neue Verbindungklasse könnte den Weg zu neuartigen supraleitenden Materialien öffnen.
Chemie
Ein Element für gehobene Ansprüche
Das Material für Solarzellen ist in der Regel Silizium. Wenn es jedoch vor allem auf Effizienz ankommt und nicht so sehr auf den Preis, ist Germanium besser geeignet – zum Beispiel für Solarmodule im Weltraum.
Wenn Christiane Frank-Rotsch vom Leibniz-Institut für Kristallzüchtung IKZ einen Kristall züchtet, sieht sie eine Woche lang nichts ausser der Temperaturverteilung im Inneren der Züchtungsanlage. Die wird ihr auf einem Bildschirm angezeigt. Wenn sie dann am Ende der Woche die Anlage öffnet, hofft sie, einen möglichst perfekten Germaniumkristall herauszuholen. Und das gelingt ihr und ihren Kollegen mit der Zeit immer besser, nachdem sie immer wieder alle möglichen Parameter verändert hat.
Angewandte Biowissenschaften
Betäubender Duft:
Jasmin als Valiumersatz
Statt Schlaftablette oder Stimmungsaufheller könnte auch eine Nase Jasminduft aus Gardenia jasminoides helfen: Bochumer Forscher um Hanns Hatt haben in Kooperation mit Olga Sergeeva und Helmut Hass von der Heinrich Heine Universität Düsseldorf entdeckt, dass die beiden Duftstoffe Vertacetal-coeur (VC) und die chemische Variante (PI24513) den gleichen molekularen Wirkmechanismus haben und genauso stark wirken wie die häufig verschriebenen Barbiturate oder das Propofol. Sie beruhigen, lösen Angst und fördern Schlaf.
Angewandte Biowissenschaften
Zwei-Stufen-Abwehrplan der Körperzellen
Wenn Zellen von Bakterien angegriffen werden, stehen ihnen molekulare «Waffen» zur Verfügung. Diese haben häufig schädliche Nebenwirkungen und werden daher über ausgefeilte Mechanismen kontrolliert. Forscher in Wien konnten nun die zellulären Abwehrstrategien enthüllen und damit Hinweise für die Bekämpfung von Krankheiten liefern.
Angewandte Biowissenschaften
Im Zellkraftwerk sind
Nanomaschinen am Werk
Wissenschaftler der Goethe-Universität Frankfurt haben in Zusammenarbeit mit der Universität Freiburg die Architektur des grössten Proteinkomplexes der zellulären Atmungskette aufgeklärt. Sie entdeckten einen bisher unbekannten Mechanismus der Energieumwandlung in diesem molekularen Komplex. Der Mechanismus ist notwendig, damit die Zelle die in der Nahrung gespeicherte Energie nutzen kann.
Forschungsplatz Schweiz
Proton ist deutlich
kleiner als gedacht
Das Proton – einer der Grundbausteine der Materie – ist kleiner als bisher angenommen. Das haben Experimente eines internationalen Forschungsteams bewiesen, die am Paul Scherrer Institut PSI im schweizerischen Villigen durchgeführt worden sind. Mit diesem Ergebnis muss entweder die Quantentheorie der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie oder die Rydberg-Konstante korrigiert werden – die genaueste physikalische Theorie bzw. die am genauesten bestimmte physikalische Konstante. Zu bestimmen, welche Korrekturen hier nötig sind, stellt eine grosse Herausforderung für die Physiker dar.
Forschungsplatz Schweiz
Stark gegen Bakterien, schonend fürs Gewebe
Empa-Forscher haben aufgeklärt, wie verschiedene Herstellungsbedingungen die Eigenschaften neuartiger Polymerschichten mit eingelagerten Silbernanopartikeln beeinflussen. Dadurch können sie die Beschichtungen nun «massschneidern». Im Rahmen eines EU-Projekts entwickelt das Team Schichten, die Bakterien abtöten, menschliches Gewebe dagegen schonen sollen.
Ernährung
Forscher empfehlen: Muttermilch plus Eisen
Mütter, die ihre Kinder voll stillen, sollten nach vier bis spätestens sechs Monaten damit beginnen, eisenreiche Breinahrung zuzufüttern. Ansonsten droht ein möglicherweise gefährlicher Eisenmangel. Das zeigt eine Studie des Forschungsinstituts für Kinderernährung (FKE), das der Universität Bonn angegliedert ist. Die Wissenschaftler betonen indes, dass Muttermilch in den ersten Lebensmonaten die
ideale Säuglingsnahrung sei.
Ernährung
Getränke haben
geografische Signatur
Jedes Getränk, das ein Mensch zu sich nimmt, hinterlässt in seinem Körper chemische Spuren. Mithilfe dieser kann man im Nachhinein Stationen einer Reise rekonstruieren, berichten Biologen der University of Utah. Möglich ist das, weil das Trinkwasser jeder Region ganz spezifische atomare Eigenschaften besitzt.
Materialwissenschaften
Nanoelektronische «Minischaltkreise»
Am Anfang stand eine Machbarkeitsstudie zur Herstellung
farbig fluoreszierender Dünnschichten für optische Sicherheitsanwendungen. Daraus wurde ein EU-Projekt zur Entwicklung neuartiger Gassensoren. Inzwischen ist es Empa-Forschern gelungen, komplexe organische Nanodrähte zu synthetisieren und leitend miteinander zu verbinden – ein
erster Schritt zum Bau künftiger elektronischer und optoelektronischer Bauteile.
Organische Halbleiter sind vielversprechende Kandidaten für die Herstellung billiger, grossflächiger und flexibler optischer und mikro- bis nanoelektronischer Bauteile wie Transistoren, Dioden, und Sensoren – vorausgesetzt es gelingt, die Komponenten elektrisch leitend miteinander zu verbinden, sie also in Schaltkreise einzubinden. Empa-Forscher haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sich einfache Netzwerke aus organischen Nanodrähten herstellen lassen.
Verfahrenstechnik
Kein Durchkommen selbst für kleinste Viren
Unregelmässige Poren, geringe Durchflussraten: Für die Sterilfiltration verwendete Membranfilter aus Kunststoff garantieren nicht immer Keimfreiheit. Filtrationsmembranen aus Aluminiumoxid sind zuverlässiger – die Grösse der Nanoporen lässt sich präzise einstellen. Sogar kleinste Viren können die Membran nicht passieren.
Verfahrenstechnik
Performance and volume
for suspension cultures
In 2004, disposable, ventilated polypropylene «Bioreactors» called TubeSpin Bioreactor 50, with a volume of 50 ml, were established as a novel container for suspension cultures of mammalian cells. Work towards this product was executed in a collaboration among the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL), the company ExcellGene SA in Monthey, and a provider of plastic products for tissue culture and laboratory technology, TPP Techno Plastic Products AG in Trasadingen.
Verfahrenstechnik
Die «Leistungsträger» leuchten
Eine effiziente Herstellung rekombinanter Proteine hängt insbesondere davon ab, dass es gelingt, für den Aufbau von Zellkulturen nur hochproduktive Zellen zu verwenden. Für die Identifizierung und Auswahl dieser Zellen hat ein Forscherteam am Lehrstuhl für Bioprozesstechnik der
Universität Bayreuth jetzt ein kostengünstiges Verfahren entwickelt, das keinen hohen technischen Aufwand erfordert.
Umwelt
Die Sonne sorgt für
frisches Trinkwasser
Viele entlegene Gebiete mit Wassermangel haben drei Dinge häufig im Überfluss: Sonne, Wind und Meer. Wie sich regenerative Energien künftig besser nutzen lassen, um salziges Meer- und Brackwasser in Trinkwasser zu verwandeln, zeigt eine aktuelle Studie der EU-Initiative «ProDes».
Wirtschaft
Der Aufschwung ist
breit abgestützt
Die Weltwirtschaft erholt sich mit grossen Schritten von der Krise. In ihrem Schlepptau ist auch die Schweizer Chemiebranche auf dynamischen Wachstumskurs zurückgekehrt. Motor der Entwicklung ist einmal mehr die Pharmaindustrie. Aber auch andere Sparten steigerten im
1. Halbjahr ihre Exporte markant, wobei sie jedoch zum Teil noch deutlich hinter den «Vorkrisenwerten» zurückblieben.
Veranstaltungen
Hightech mit innovativer Verfahrenstechnik
Am 3. Juni 2010 öffnete das Institute of Materials and Process Engineering (IMPE) an der ZHAW School of Engineering seine Labors und zeigte am Winterthurer Tag der Material- und Verfahrenstechnik, wie die Forscher-Crew Unternehmen mit innovativen Entwicklungen zu neuen, originellen Produkten verhilft. Ein Blick hinter die Kulissen am Beispiel ausgewählter Referate von Dozenten und Partnern des IMPE.
Als am 1. Juli 1940 im US-Bundesstaat Washington die Tacoma-Hängebrücke über dem Puget Sound eröffnet wurde, war sie mit einer Spannweite von 853 Meter damals die drittgrösste Hängebrücke der Welt. Niemand ahnte etwas Böses, als am 4. November ein Wind von 68 km/h aufkam. Die Brücke kam in Schwingungen, die zusehends stärker wurden, bis plötzlich die Stahlseile rissen und der Mittelteil mit ohrenbetäubendem Lärm in die Tiefe stürzte. Der Wind hatte eine gleichförmige Kraft auf die Brücke ausgeübt, welche dann kombiniert mit dem elastischen Werkstoff und der schlanken Form die Eigenfrequenz traf. Die eigentlich geringe Krafteinwirkung führte zu einer Resonanzschwingung, unter welcher das Tragwerk nachgab.