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Am 03.05.2018 wurde an der TU Wien in Anwesenheit von Bundesministerin Margarete Schramböck die 200. Forschungseinheit der Christian Doppler Forschungsgesellschaft eröffnet. v.l.n.r: Prof. Reinhart Kögerler (CDG), Bundesministerin Margarete Schramböck (BMDW), Dr. Nysret Musliu (TU Wien), Vizerektor Prof. Johannes Fröhlich (TU Wien) Es ist ein Jubiläum - und eine österreichische Erfolgsgeschichte: Die Christian Doppler Forschungsgesellschaft (CDG) setzt sich dafür ein, akademische Wissenschaft auf hohem Niveau zu Fragen aus der Wirtschaft zu ermöglichen.

Das neu gestartete Doktoratskolleg ,,Trust Robots" untersucht, wie man die Zusammenarbeit mit Robotern im Alltag optimal gestalten kann. Roboter werden unser Leben in Zukunft stärker bestimmen, daran besteht kein Zweifel. In der Industrie ist der Automatisierungsprozess schon lange offensichtlich, aber auch in der Freizeit werden Roboter eine immer größere Rolle spielen - etwa als Haushaltshelfer oder sogar als soziale Gefährten.

Was passiert, wenn T-Zellen körperfremde Strukturen aufspüren? Forscher der TU Wien und der MedUni Wien haben jetzt gezeigt, dass Immunrezeptoren von T-Zellen ganz anders agieren als bisher angenommen. Jeder T Zell-Rezeptor einer lebenden T Zelle (links) wird mit Hilfe spezieller Sonden mit exakt einem Farbstoffmolekül markiert.

Wenn man einzelne Atome abbilden will, darf das Mikroskop nicht wackeln. Um das zu erreichen entwickelte man an der TU Wien eine patentierte Schwingungsdämpfung, die höchste Bildqualität ermöglicht. Es gehört zu den präzisesten Messgeräten, die es heute gibt: Im Hochleistungsmikroskop am Institut für Angewandte Physik der TU Wien erzeugt man Bilder einzelner Atome, indem man eine extrem feine Nadelspitze über eine Oberfläche bewegt.

Die TU Wien ist wieder mit dabei - dieses Mal mit eigenem Standort im Campus Freihaus. Auf zwei Stockwerken wird gezeigt, was "Technik für Menschen" bedeutet.

Im neuen Vertrag der TU Wien Bibliothek mit dem Wiley-Verlag konnte nicht nur der Volltextzugriff von 73 auf etwa 1500 Zeitschriftentitel ausgeweitet werden; künftig können TU-Forscher_innen außerdem ihre Artikel in Wiley-Abozeitschriften kostenfrei und weltweit Open Access publizieren.

TU Wien und Sandoz GmbH gelang es, das komplexe Wachstumsverhalten der Organismen in der Penicillin-Produktion am Computer in Echtzeit zu simulieren. Dadurch lässt sich der Herstellungsprozess nun viel besser kontrollieren. Seit Jahrtausenden macht man sich Mikroorganismen zu Nutze, um chemische Reaktionen ablaufen zu lassen - etwa beim Bierbrauen.

Wenn man zwei ultradünne Materialschichten kombiniert, ergeben sich neue Möglichkeiten für die Quanten-Elektronik. Ein Forschungsteam mit TU-Beteiligung präsentiert flexibel steuerbare Quantensysteme. Zwei neuartige Materialien, die jeweils nur aus einer einzigen Schicht von Atomen bestehen, und dazu die Spitze eines Rastertunnelmikroskops - das sind die Zutaten, mit denen es nun gelungen ist, eine neue Art sogenannter ,,Quantenpunkte" herzustellen.

Für viele Hochleistungsaufgaben setzt man heute Grafikkarten ein. Ihren Alterungsprozess kann man durch kluges Aufgaben-Management bremsen, zeigen TU Wien und University of California (Irvine). Grafikkarten werden längst nicht mehr nur für die Darstellung von Grafik verwendet. Gerne nutzt man sie heute auch für besonders rechenintensive Aufgaben aus ganz anderen Bereichen - etwa in der wissenschaftlichen Forschung oder auch für Bitcoin-Mining.

Wie kombiniert man verschiedene Elemente in einem Kristall? An der TU Wien wurde nun eine Methode entwickelt, bisher unerreichbar hohe Anteile von Fremdatomen in Kristalle einzubauen. Wer einen Kuchen bäckt, kann die Zutaten in fast beliebigem Mengenverhältnis zusammenfügen - sie werden sich immer mischen lassen.

Ein neuartiger Materiezustand wurde mit TU Wien-Beteiligung nachgewiesen: Ein Elektron umkreist seinen Atomkern in großem Abstand, innerhalb dieser Bahn werden viele weitere Atome gebunden. Das Elektron (blau) kreist um den Atomkern (rot) und schließt auf seiner Bahn zahlreiche Atome des Bose-Einstein-Kondensats (grün) ein.

Wenn man lange genug wartet, sehen komplizierte Systeme wieder so aus wie am Anfang. An der TU Wien konnte das nun erstmals in einem Vielteilchen-Quantensystem gezeigt werden. In der klassischen Physik kann man sich die Poincarésche Wiederkehr durch die Bewegung von Kugeln in einer Box vorstellen. Auch wenn diese mit einem geordneten Zustand beginnt, wird sich dieser Zustand irgendwann wiederholen.

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart. Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort eingebaut werden muss, weil sich die Brücke je nach Temperatur ausdehnt und zusammenzieht.

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten. Im nahezu perfekten Gitter gibt es Stellen an denen ein Kohlenstoffatom zwischen den benachbarten Atomen (weiß) fehlt und daneben ein Stickstoffatom (gelb) eingebaut ist.

Spektakuläre Elektronenmikroskop-Aufnahmen der TU Wien führen zu wichtigen Erkenntnissen: Chemische Reaktionen können in spiralartigen Multifrequenz-Wellen ablaufen und lokale Informationen über Katalysatoren liefern. Spiralförmige Wellen bilden sich auf der Rhodium-Folie. Sie liefern wichtige Information über die chemischen Eigenschaften der Oberfläche.

Dehnungen und Zerrungen können die Eigenschaften eines Materials drastisch verändern. An der TU Wien entwickelte man nun eine Methode, diese inneren Verbiegungen sichtbar zu machen. Wie ein Gummituch, das über ein Gerüst gebreitet wird, verbiegt sich auch die ultradünne Schicht auf atomarer Skala. Ein wichtiges Phänomen konnte allerdings bisher kaum präzise vermessen werden: Die extremen inneren Dehnungen und Stauchungen, die in solchen Materialien auftreten können und die ihre physikalischen Eigenschaften oft drastisch verändern.

Auf verblüffende Weise können sich Atome reorganisieren, wenn man einen Kristall entlang bestimmter Richtungen spaltet. An der TU Wien konnte das nun sichtbar gemacht werden. Das Team: Michele Reticcioli (Universität Wien), Jan Hulva, Ulrike Diebold, Martin Setvin, Michael Schmid (alle TU Wien), v.l.n.r.

Können wir einer Maschine Ethik beibringen? In einem Informatik-Projekt der TU Wien untersucht man nun alte Sanskrit-Texte und beschreibt ethische Regeln mit den Methoden der Logik. Seit Jahrtausenden wird an den heiligen Texten der Veden geforscht. Doch nun verwendet man an der Fakultät für Informatik der TU Wien erstmals Methoden der mathematischen Logik, um die alten Sanskrit-Schriften zu analysieren.

Poröse Strukturen aus Siliziumcarbid kann man nun an der TU Wien herstellen. Das bringt neue Möglichkeiten für mikround nanotechnisch hergestellte Sensoren und Elektronikkomponenten, aber auch für integrierte Spiegelelemente, die bestimmte Farben filtern. Eine mit der neuen Methode bearbeitete Folie - die Struktur wurde so designt, dass grünes Licht durchgelassen wird.

Energie chemisch speichern und wieder freisetzen - dieses vielversprechende Konzept wird an der TU Wien erforscht. Nun gelang ein wichtiger Schritt auf der Suche nach dem passenden Material. Das Grundprinzip kennt man schon aus der Antike: Schon damals wurde Kalk gebrannt und gelöscht. Man führt dem Kalkstein im Brennofen Energie zu und löst dadurch eine chemische Reaktion aus.