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NIM nanosystems initiative munich

Wie passen sich Bakterien an?

Bakterienkulturen mit wechselndem Nährstoffangebot. Bild: J. Wiedersich

Eine der grundlegenden Voraussetzungen für das Leben auf der Erde ist die Fähigkeit der Lebewesen, sich an wechselnde Umgebungsbedingungen anzupassen. Physiker haben nun herausgefunden, dass die Regelmechanismen eines Bakteriums zur Anpassung auf einem globalen Kontrollprozess basieren und sich mit einer einzigen Gleichung beschreiben lassen.

ERC Consolidator Grants (TUM)

F. Pollmann (links) und G. Koblmüller (rechts). Bild: NIM

Zwei neue Forschungsvorhaben der NIM-Wissenschaftler PD Dr. Gregor Koblmüller und Prof. Dr. Frank Pollmann an der Technischen Universität München (TUM) haben aktuell den Europäischen Forschungsrat (ERC) überzeugt und werden mit sogenannten Consolidator Grants gefördert.    

Photokatalyse ohne Edelmetalle

COF-basiertes photocatalytisches H2-bildendes System. Bild: T. Banerjee

Erstmals gibt es ein Edelmetall-freies, auf kovalenten organischen Netzwerken basiertes photokatalytisches System mit Cobaloximen statt Platin als Elektro-katalysatoren. Das System von NIM-Chemikerin Prof. Bettina Lotsch und ihrem Team kann zur Erzeugung von nachhaltigen Kraftstoffen aus Wasser dienen.

Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Künstlerische Darstellung der globalen Teleportation von Quantenbits. Bild: C Hohmann

Die weltweite Teleportation von Quanteninformation wird ermöglicht mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten. Dieser Durchbruch gelang dem NIM-Wissenschaftler Prof. Gerhard Rempe und seinem Team am Max-Planck-Institut für Quantenoptik.

DNA-Origami überwindet wichtige Grenzen

So groß wie ein Virus-Capsid: Mit Bausteinen aus DNA-Origami geformter Dodekaeder. Bild: H. Dietz

Beim DNA-Origami gelingt es nun nicht nur, die Nanometer-Grenze zu überwinden und größere Objekte zu bauen, sondern auch die Herstellungskosten durch Massenproduktion um einen Faktor 1000 zu reduzieren. Diese Innovationen von NIM-Biophysiker Prof. Hendrik Dietz eröffnen der Technologie neue Horizonte.

ERC Consolidator Grants (LMU)

A. Högele (links) und L. Pollet (rechts). Bild: NIM

Der Europäische Forschungsrat (ERC) vergibt an Prof. Alexander Högele und Prof. Lode Pollet je einen der hochdotierten ERC Consolidator Grants über einen Zeitraum von fünf Jahren für ihre Forschung. Für beide ist es nach den ERC Starting Grants bereits der zweite ERC-Grant in ihrer Karriere.    

Der Unterschied macht’s

pH-Gradient durch Wärmeenergie. Bild: C. Mast

Thermophorese zur Energieversorgung früher Zellen. Ein Team um den NIM-Wissenschaftler Dr. Christof Mast zeigt, wie Wärmeenergie einen pH-Gradienten als Energiequelle für das erste Leben erzeugt haben könnte.

17. Münchner Wissenschaftstage

Nachwuchswissenschaftler. Bild: I. Almstätter

Unter dem Thema „Zukunft gestalten mit Nano“ hatte die Nanosystems Initiative Munich (NIM) einen gemeinsamen Stand mit den Center for Nanoscience (CeNS) auf den 17. Münchner Wissenschaftstagen. Zentrales Thema war „Zukunftspläne – Forschung, Gesellschaft, Mensch“.

Ein einzelnes Atom als Radioantenne

Neuer Quantendetektor. Bild: F. Reinhard

Durch ein neues Detektor-Protokoll können mit Spin-basierten Quantensensoren von einem Team rund um den NIM-Wissenschaftler Dr. Friedemann Reinhard deutlich höhere Frequenzen als bisher gemessen werden, womöglich bis auf die Ebene einzelner Phononen und Photonen.

Viral oder bakteriell? Neuer Test bei Infektionen

Studierendenteam beim iGEM-Wettbewerb in Cambridge (USA). Bild: iGEM-Team

Zunehmende Antibiotika-Resistenzen sind ein Problem. Um unnötige Antibiotikagaben zu vermeiden, entwickelten Münchner Studierende ein Testsystem, das effizient zwischen bakteriellen und viralen Infektionen unterschieden kann. Damit erzielten sie den zweiten Platz beim internationalen iGEM-Wettbewerb.

Eine Frage der Lage

Kuvette mit blau lumineszierenden C-Dots. Bild: S. Bhattacharyya

Die lichtemittierenden und photokatalytischen Eigenschaften winziger Kohlenstoff-Nanokügelchen lassen sich durch exakte Positionierung von Stickstoffatomen präzise einstellen. Einsatzmöglichkeiten dieser C-Dots untersuchen die NIM-Wissenschaftler Prof. Dr. Jochen Feldmann und Dr. Alexander Urban.

Ernst Wagner wird Mitglied der European Academy of Sciences

Wagner´s Vortrag. Bild: EurASc

Mit einem Vortrag zum Thema “Chemical evolution of carriers for use in nanomedicine” gab Prof. Ernst Wagner den Mitgliedern der European Academy of Sciences einen Einblick in seine Forschung. Er ist eines der 2017 neu gewählten Mitglieder der Gesellschaft, dazu gratulieren wir herzlich!

Neue Flexibilität

Pentacen Halbleiterfilm. Bild: B. Nickel

Flexible Graphen-Halbleiterfilme für Photovoltaikanlagen und Displays – deren Weiterentwicklung wird nun von der EU mit 847.000 Euro gefördert. Der NIM-Wissenschaftler Dr. Bert Nickel arbeitet gemeinsam mit Prof. Andrey Turchanin von der Friedrich-Schiller-Universität Jena im EU-Förderprogramm FLAG-ERA.

Solare Brennstoffe

SolTech Teilnehmer. Bild: NIM

NIM-Wissenschaftler diskutieren auf der 6. SolTech Konferenz in München mit Industrie und internationalen Experten über die zukünftige Nutzung der Sonnenenergie.

Diffusion 2.0

Kanalmodell. Bild: P. Hänggi

Der Transport von Partikeln durch Ionenkanäle und Nanoporen funktioniert anders als bisher angenommen. Ein Team um den NIM-Wissenschaftler Prof. Peter Hänggi belegt diesen wissenschaftlichen Durchbruch mit Simulationen und Experimenten zur Teilchendiffusion in verschiedenen Kanalmodellen.

Und wieder schrumpft das Proton

Laserspektroskopie. Bild: MPQ

Hochpräzise Laserspektroskopie-Analyse von regulärem Wasserstoff bestätigen den unerwartet kleinen Protonenradius von myonischem Wasserstoff. Dieser Nachweis gelang NIM-Wissenschaftler Prof. Theodor Hänsch und seinen Kollegen vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) in Garching.

Variable Umwelt fördert Kooperation

Bild: hiloi / fotolia.com

Ein stark schwankendes Ressourcenangebot erleichtert das Überleben von kooperativen Bakterien. Erstmals zeigte ein Team um den NIM-Wissenschaftler Prof. Erwin Frey dies durch Simulationen, die sowohl variable Umweltbedingungen, als auch demographische Fluktuationen berücksichtigen.

Förderung für innovative Krebstherapie

Gewinnerteam (H. Leonhardt: Mitte), Bild: www.bio-m.org

Der NIM-Wissenschaftler Prof. Heinrich Leonhardt hat mit Kollegen von der LMU und aus Berlin den „m4 Award“ des Freistaates Bayern gewonnen. Das Team wurde ausgezeichnet für sein Projekt „Tubulis Therapeutics“, Antikörper-Wirkstoff-Konjugate der nächsten Generation zur spezifischen Tumortherapie.

Erfolgreicher NIM NanoDay

Bereits kurz nach der Eröffnung des NanoDay am Sonntag, 10. September 2017, herrschte im Lichthof der LMU lebhaftes Treiben. NIM Wissenschaftler präsentierten ihre Forschung, im Hörsaal verfolgten die Besucher das Bühnenprogramm und erkundeten in geführten Touren "echte Nano-Labore".

ERC Starting Grant für Alexander Urban

Der NIM Wissenschaftler Alexander Urban hat vom European Research Council (ERC) einen Starting Grant verliehen bekommen. In seinem ERC-Forschungsprojekt möchte der Physiker unter anderem die Materialklasse der Halid-Perowskite für Anwendungen in LEDs oder Lasern erschließen.

Aktivierende Sprossen

Komplex aus DNA und cGAS-Dimeren. Bild: K.-P. Hopfner

In der Zelle falsch platzierte DNA löst eine Immunreaktion aus. Dafür bildet sie mit einem immunstimulierenden Enzym eine leiterähnliche Struktur, die mehrere Sprossen haben muss. Dies zeigte jetzt erstmals ein Team um den NIM-Wissenschaftler Prof. Leonhardt.

Rote, grüne, gelbe, blaue…

Foto: Foto Ruhrgebiet / fotolia.com

Welche Farbe eine LED besitzt, lässt sich unter anderem über die Größe ihrer Halbleiter-Kristalle einstellen. Wie das auf den Nanometer genau, preisgünstig und industrietauglich möglich ist, zeigen NIM-Wissenschaftler und Kollegen aus Linz jetzt anhand einer raffinierten Methode.

Controlled Release Society ehrt Ernst Wagner

Die Controlled Release Society ehrt Ernst Wagner mit seiner Aufnahme in das "CRS College of Fellows". Wagner ist Koordinator der NIM Area "Biomedical Nanotechnologies" and spezialisiert auf die Entwicklung und den Transport von Wirkstoffen auf Basis von Nukleinsäuren.

Wenn alle zuhören, aber nicht alle reden

Bakterien können auch dann gemeinsam auf die Umwelt reagieren, wenn nur ein Teil der Bakterienpopulation chemische Signalstoffe produziert. Das zeigt eine theoretische Arbeit von NIM-Biophysikern der LMU München.

Moleküle mit Zeitschalter

Materialien, die sich selbst zusammenfügen und am Ende ihrer Lebenszeit einfach wieder verschwinden, gibt es in der Natur zuhauf. NIM Wissenschaftler und Kollegen an der TU München haben jetzt solche supramolekularen Materialien entwickelt, die zu einen definierten Zeitpunkt zerfallen und so zahlreiche Anwendungen ermöglichen.

Energiesparen mit einem Tüpfelchen Silber

In Zukunft können außer Elektronen auch Lichtteilchen Computer steuern. Als Lichtleiterbahnen testen Forscher Ketten aus Goldnanopartikeln. LMU-Wissenschaftler zeigen, wie ein Tüpfelchen Silber beim Rechnen mit Licht enorm Energie sparen könnte.

Neu im Sortiment: Halbleiter als Abziehbildchen

Schluss mit fehleranfälligem Aufdampfen, Auftropfen oder Aufdrucken: NIM-Wissenschaftler haben einen organischen Halbleiter entwickelt, den sie wie ein Abziehbild als dünne Schicht vom perfekten Wachstumsuntergrund lösen und auf ihr Wunschsubstrat legen können.

Forschungsverbund "SolTech" verlängert

Der Forschungsverbund „Solar Technologies Go Hybrid“ (SolTech) wird vom Freistaat Bayern für weitere fünf Jahre mit 17 Millionen Euro gefördert. Zu den Mitgliedern gehören auch zahlreiche Gruppen der NIM-Area „Nanosysteme zur Energiekonversion“.

ERC Grant für Thomas Carell

Der NIM-Wissenschaftler Prof. Thomas Carell erhält einen ERC Advanced Grant. Er erforscht die Chemie des epigenetischen Codes, mit dem die Zellmaschinerie auf Umwelteinflüsse und Veränderungen während der Differenzierung von Zellen reagiert.

Stau in der Zelle

Foto: pixabay.com

Sich treiben lassen auf der Umleitung: Motorproteine behindern sich in Zellfortsätzen gegenseitig, deshalb kommen frei diffundierende Proteine effektiver zum Ziel, zeigt ein theoretisches Modell von LMU-Physikern.

Dem Geheimnis der Achilles-Ferse auf der Spur

Fluoreszenz-Mikroskopbild des Übergangs von Sehne (links unten) zu Knochen (rechts oben). In der Mitte sind die feinen Fasern des Collagen-Typs 2 zu sehen – Bild: Lara Kuntz, Leone Rossetti / TUM

Gehen, laufen, springen – jede Bewegung des Fußes zerrt an der Achillessehne. Die Belastung kann das Zehnfache des Körpergewichts betragen. Die Verbindung zwischen Fersenbein und Achillessehne hält diesen enormen Kräften stand. Warum, das haben Forscher der TUM inklusive NIM Mitglied Prof. Andreas Bausch herausgefunden.

Die spinnen, die Elektronen!

Heutige Computertechnologie basiert auf dem Transport elektrischer Ladung in Halbleitern. Da diese bald nicht weiter miniaturisiert werden können, ist die Technologie in naher Zukunft ausgereizt. NIM-Wissenschaftler und Kollegen zeigen nun, wie sich alternativ Informationen über den Spin von Elektronen transportieren lassen.

Schnell und stabil: Neues Kopiersystem für DNA

Für die Evolution von Zellen und Organismen ist entscheidend, dass informationstragende Moleküle wie DNA-Sequenzen kopiert werden, bevor sie degradieren. Dabei übernimmt das Zusammenspiel von DNA-Replikatoren eine wichtige Rolle.

Stabil geschüttelt

Ein Forscherteam um den NIM-Wissenschaftler Professor Immanuel Bloch hat erstmals ein spezielles Quantensystem realisiert, das sich nicht vermischen lässt.

Was das Herz im Innersten zusammenhält

Unser Herz schlägt ein Leben lang. Mit jedem Schlag zieht sich der Herzmuskel zusammen und dehnt sich wieder aus. Warum das ein Leben lang funktioniert, ist in vielen Teilen noch ein Rätsel. NIM Forscher der TU München haben jetzt die Kräfte gemessen, die zwischen den Muskelbausteinen Titin und α-Actinin wirken und den Muskel stabilisieren.

Dünne Schicht im Licht

NIM-Wissenschaftler haben die optischen Eigenschaften neuartiger ultradünner Halbleiter untersucht und dabei eine Methode entwickelt, solche Materialien schnell und effizient zu charakterisieren.

Von der Natur lernen

NIM-Wissenschaftler haben ein neuartiges Kohlenstoffnitrid-Polymer entwickelt, das licht-induzierte Elektronen speichern und nach Bedarf freigeben kann. Auf diese Weise können die Elektronen zeitverzögert beispielsweise für die Produktion des Speichermediums Wasserstoff genutzen werden.

Ernst Haage Preis für Aliaksandr Bandarenka

Der NIM-Wissenschaftler Prof. Aliaksandr Bandarenka ist mit dem Ernst Haage-Preis 2016 ausgezeichnet worden. Den Preis vergibt die Ernst Haage-Stiftung gemeinsam mit dem Max Planck Institut für Chemische Energiekonversion. Sie ehren damit junge Forscher, die sich in diesem Gebiet durch exzellente Forschung hervorgetan haben.

In Form für den richtigen Schnitt

Bevor genetische Information in Proteine umgesetzt wird, entfernt eine komplexe molekulare Maschine – das Spleißosom – nicht benötigte Sequenzen. Dabei spielt dessen Struktur eine wichtige Rolle, wie NIM-Wissenschaftler zeigen.

Gene in der Zange

Physiker des NIM-Clusters haben eine Methode entwickelt, um Biomoleküle einfach und effizient auf ihre mechanischen Eigenschaften zu untersuchen. Dazu arbeiten sie mit nanometergroßen Klammern aus künstlichen DNA-Strängen.

Dienstag, 16. Januar 2018

New insights into novel (and conventional) materials using…

Prof. Dr. John Cerne, Physik Department, Universität Buffalo, State University of New York, Buffalo, NY, USA

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Dienstag, 16. Januar 2018

Emergence of coherence and the dynamics of quantum phase transitions

PNAS 112(12), 3641 (2015)

DOI: 10.1073/pnas.1408861112

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