Technologie

Informationsdienst Technologie und Innovationen: KW 45

1. Fortschritt bei Metamaterialen für optische Tarnkappen:
2. Symbian Foundation baut um – nur noch Nokia bei der Weiterentwicklung:
3. Methode zur Herstellung von menschlichem Blut aus Hautzellen:
4. Wichtige Erkenntnis im Kampf gegen Aids:
5. Urin als Phosphorquelle bedeutend für die Ernährung der Menschheit:
6. EU fördert Biokunststoffe für den Automobilbau:
7. Forscher klären Reaktionsweg zur Graphen-Herstellung:
8. Teilchenbeschleuniger LHC mit neuem Hitzerekord:
9. Geo-Engeneering – geeignete Nutzpflanzen könnten Temperatur um ein Grad absenken:
10. Sonar der britischen Marine soll 33 Grindwale getötet haben:

 

Fortschritt bei Metamaterialen für optische Tarnkappen:
Wissenschaftler der University of St. Andrews in North Haugh ist es erstmals gelungen, mit einem flexiblen Film aus so genannten Metamaterialien kleine Objekte im für das menschliche Auge sichtbaren Lichtspektrum verschwinden zu lassen – bislang war das nur im weniger aufwendigen langwelligen Lichtspektrum gelungen. Die Metamaterialen aus Nanoröhrchen können die Lichtwellen in ihrer Ausbreitung beeinflussen und können sie gezielt auf neuen Bahnen um Objekte herum lenken. Für das menschliche Auge stellt sich dann der Effekt ein, als ob der Gegenstand überhaupt nicht vorhanden wäre – als wäre er unsichtbar. Die Schwierigkeit war bisher, dass die Metamaterialien hauchfeine Strukturelemente aufweisen müssen, deren Größe der gewünschten Wellenlänge entsprechen. Daher ist dieser Ansatz für langwelliges Licht naturgemäß einfacher zu realisieren, beim kurzwelligen Licht war dies bislang noch nicht möglich. Der nun entwickelte flexible Polymerfilm für den kurzwelligen Spektralbereich soll in einem nächsten Schritt so verändert werden, dass er seine optischen Eigenschaften anpasst, wenn er geknickt oder gebogen wird. Weiterhin arbeiten die Wissenschaftler daran, künftig auch größere Gegenstände „tarnen“ zu können.

 

Symbian Foundation baut um – nur noch Nokia bei der Weiterentwicklung:
Nachdem Ende September Sony Ericsson und Samsung sich von dem Mobilbetriebssystems Symbian OS abgewendet und angekündigt hatten, künftig keine neuen Symbian-Handys mehr auf den Markt zu bringen, unterstützen nur noch Nokia, Fujitsu und Sharp das Mobilbetriebssystem (zuvor noch Motorola, LG, AT&T, Texas Instruments, Vodafon). Die Non-Profit-Organisation Symbian Foundation, die von den beteiligten Mobilfunkprovidern sowie Chip- und Handyherstellern gegründet worden war und Symbian bislang als Open-Source-Produkt verwaltet hat, wird sich künftig nur noch auf die Lizenzierung von Software und anderem geistigen Eigentum wie der Marke Symbian konzentrieren. Die Weiterentwicklung des Mobilbetriebssystems obliegt künftig Nokia. Grund der Neuausrichtung seien Veränderungen des Handymarkts sowie fehlende Unterstützung durch einige Gründungsmitglieder. Nokia betonte jedoch, es werde weiterhin an Symbian festhalten. Symbian ist derzeit noch die Nummer eins im Markt (40,1%). Das von Google entwickelte System Android (17,7%, ebenfalls Open-Source) will bis 2014 zu Symbian aufschließen. Gemeinsam werden die beiden Open-Source-Systeme dann rund 60% des Marktes abdecken.

 

Methode zur Herstellung von menschlichem Blut aus Hautzellen:
Kanadischen Zellforschern der Medizinischen Hochschule Hamilton (Ontario) ist es gelungen, menschliches Blut aus Hautzellen herzustellen. Die Forscher hoffen dadurch, in Zukunft auf sehr viel wirksamere Weise Blut herstellen zu können Damit könnte dann die Wartezeiten auf Tranfusionsblut erheblich reduziert werden. Zwölf Quadratzentimeter Haut würden genügend Blut für eine Transfusion ergeben. Das aus den adulten Stammzellen der Haut gewonnene Blut habe zudem den Vorteil, dass keine embryonalen Stammzellen eingesetzt werden müssten, auch behalten die entstehenden Blutzellen die genetischen Merkmale der Patienten. Die Technik soll in 5-10 Jahren ausgereift sein.

 

Wichtige Erkenntnis im Kampf gegen Aids:
Einer von dreihundert infizierten HIV-Patienten erkrankt nicht an der Immunschwächekrankheit Aids. Diese sogenannten Controller haben aufgrund spezieller Erbinformationen ein Markierungseiweiß, das dem Immunsystem HIV-infizierte Zellen zur Bekämpfung anzeigt. Seit 2006 arbeitet ein internationales Forscherteam intensiv an der Klärung dieses Vorganges. Nun ist ihnen ein entscheidender Fortschritt gelungen. Nach aufwendigen Vergleichen des Erbguts von 1000 Controllern und 2600 Aids-Erkrankten konnten die Wissenschaftler den verantwortlichen Genabschnitt immer weiter einkreisen und stießen schließlich auf eine Erbinformation, die für die Bildung eines sogenannten HLA-Proteins verantwortlich ist. Diese Eiweiße spielen eine Schlüsselrolle im Immunsystem und sind offenbar für die Immunität der Controller verantwortlich: Sie binden in infizierten Zellen an bestimmte Bestandteile von Viren, befördern sie dadurch an die Zelloberfläche und geben damit den Killerzellen des Immunsystems das Signal zur Zerstörung der infizierten Zelle. Die veränderten Bindungsstellen des HLA-Proteins der Controller sorgt dabei offenbar für eine bessere Erkennung der Viren und damit für eine bessere Reaktion des Immunsystems. Allerdings sei es noch ein langer Weg, bis diese Erkenntnisse in eine Therapie für Patienten oder die Entwicklung eines Impfstoffes umgesetzt werden kann, die Forscher sprechen aber dennoch von einem großen Schritt voran.

 

Urin als Phosphorquelle bedeutend für die Ernährung der Menschheit:
In Marokko, China, Südafrika und Jordanien lagern zusammen rund 80 Prozent der nutzbaren Phosphatvorräte – einem essentiellen Bestandteil von Kunstdünger, der für die künftige Ernährung der rapide wachsenden Menschheit an Bedeutung nicht zu unterschätzen ist. Allein 37% der Weltreserven lagern in Marokko. Allerdings wird der bedeutende Rohstoff allmählich knapp. Er könnte noch vor dem Erdöl versiegen. Peak Phosphor werde um 2030 erreicht, in 50-100 Jahren sollen dann alle leicht abbaubaren Quellen erschöpft sein. Als die (radikalen) Finanzspekulanten 2007/08 ihre Gelder im Vorfeld der Finanzkrise aus den kriselnden Märkten abzogen und massiv in Rohstoffe investierten und dabei den bislang höchsten Rohstoffboom auslösten (mit immensen Zusatzkosten und somit Schaden für die Realwirtschaft) erreichte der Phosphorpreis eine Steigerung um 700%. Ein Ausweg könnte der menschliche Urin sein. Ein Mensch scheidet pro Tag 1,6 bis 1,7 Gramm Phosphor aus, 60 Prozent davon im Urin. Auf die gesamte Weltbevölkerung hochgerechnet ergibt dies 3 Millionen Tonnen Phosphor jährlich. Urin könnte somit mehr als die Hälfte des Phosphors liefern, den es zur Düngung von Getreide braucht. Momentan wird in Deutschland, der Schweiz und vielen anderen Orten fieberhaft an Verfahren gearbeitet, den Stoff kostengünstig aus dem Abwasser extrahieren zu können. Mittels Magnesium beispielsweise fällt Phosphor als Festkörper aus und lässt sich leicht abscheiden. Der Urin enthält zudem weitere wertvolle Stoffe, die als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden können: Stickstoff, Schwefel und Kalium. Bill Gates beispielsweise unterstützt eines dieser Projekte in Südafrika innerhalb der nächsten Jahre mit einem Millionenbetrag.

 

EU fördert Biokunststoffe für den Automobilbau:
In dem europäischen Forschungsprojekt ECOplast wird die Entwicklung neuartiger Bioverbundwerkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz im Automobilbau gefördert. An dem Projektkonsortium sind 13 Partner aus 5 europäischen Ländern, unter der Leitung des spanischen KMU Galician Automotive Technological Centre (CTAG), beteiligt. In dem vierjährigen Forschungsprojekt sollen maßgeschneiderte Bioverbundwerkstoffe entwickelt werden, die sowohl die geforderten Eigenschaften der Automobilindustrie erfüllen als auch auf den vorhanden Produktionsanlagen verarbeitet werden können.

 

Forscher klären Reaktionsweg zur Graphen-Herstellung:
Schweizer und deutsche Forscher haben den Reaktionsweg zur Herstellung graphenartiger Materialien geklärt. Graphen spielt eine bedeutende Rolle für die künftige Nanoelektronik (Weiterentwicklung der Mikroelektronik – hier stößt Silizium allerdings an seine physikalischen Grenzen). Bislang fehlten jedoch Methoden, mit denen sich graphenartige Materialien mit gewünschten elektronischen Eigenschaften herstellen lassen. Den Forschern ist es nun mittels experimentellen Untersuchungen, Computersimulationen und Rastertunnelmikroskop-Aufnahmen gelungen, mit einer oberflächenchemischen Methode graphenartige Materialien zu synthetisieren und den entsprechenden Reaktionsmechanismus im Detail aufzuklären. Diese Erkenntnisse sind der Schlüssel dazu, die oberflächenunterstützte Synthese als zuverlässige Methode für die Herstellung von graphenartigen Materialien zu etablieren.

 

Teilchenbeschleuniger LHC mit neuem Hitzerekord:
Der weltgrößte Teilchenbeschleuniger LHC des Cern ist zum Wochenende erstmals auf schwere Blei-Atomkerne umgestellt worden. Zuvor liefen die Versuche die letzten sieben Monate mit leichten Wasserstoffkernen (Protonen). Mit den kollidierenden Blei-Atomkernen wurde zu Beginn gleich ein neuer Hitzerokord aufgestellt: Die erzeugten subatomaren Mikro-Feuerbälle erreichten eine Temperatur von zehn Milliarden Grad Celsius, das ist rund eine Million Mal heißer als im Zentrum unserer Sonne. Die Forscher erhoffen sich detaillierter Erkenntnisse über den Aufbau der Atome, über die Entstehung des Universums Bruchteile nach dem Urknall und über die bislang lediglich postulierte, aber für die derzeitige Physik notwendige dunkle Materie und dunkle Energie.

 

Geo-Engeneering – geeignete Nutzpflanzen könnten Temperatur um ein Grad absenken:
Britische Forscher der Universität Bristol haben berechnet, dass der Anbau reflektierender Nutzpflanzen die mittlere Sommertemperatur in Europa um mehr als ein Grad Celsius senken könnte. Alle Pflanzen reflektieren grundsätzlich einen Teil des Sonnenlichts und werfen somit auch einen Teil der Energie zurück. Allerdings entscheiden die Farbe der Blätter und die Art der Härchen über die Rate der zurückgestrahlten Energie. Darin unterscheiden sich auch die verschiedenen Getreidesorten. Der großflächige Anbau geeigneter Pflanzen könnte nun laut den Forschern die Temperaturen in manchen Regionen erheblich senken. Realisierbar wäre dies in den landwirtschaftlich intensiv genutzten Räumen in Europa, Nordamerika und Südasien. Wenn künftig stets die Arten ausgewählt und gezüchtet würden, die am meisten Licht reflektieren, ließe sich die sommerliche Temperatur in Europa um ein Grad absenken.

 

Sonar der britischen Marine soll 33 Grindwale getötet haben:
Auf einer irischen Insel wurden am Samstag 33 tote Grindwale entdeckt. Umweltschützer vermuten einen Zusammenhang mit einer Übung der britischen Marine letzte Woche. Es gilt mittlerweile als erwiesen, dass hochleistungsstarkes Sonar Wale und andere Meeresbewohner nicht nur Schädigen, sondern sogar töten kann. Ein Sprecher der Marine bestritt jedoch einen Zusammenhang zwischen der Übung und der Wal-Strandung. Das nächste Militärschiff sei etwa 80 Kilometer entfernt gewesen, als die Wale zuletzt lebend gesichtet wurden. Bei dieser Entfernung sei es unmöglich, dass das Sonarsystem die Tiere geschädigt habe.

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