Aktualitäten 2022

Atomgenaue Beschreibung von Proteinen in natürlicher Konzentration kann dazu beitragen, den Prozess der Zellvermehrung bis hin zum Tumorwachstum besser zu verstehen Die Struktur und Dynamik von Proteinen bestimmen Forscher*innen mit Hilfe der NMR-Spektroskopie (NMR steht für Nuclear Magnetic Resonance).

Neues Verfahren bildet Molekülorbitale umfassend ab Orbitale zeigen - ähnlich wie eine Aufnahme mit Langzeitbelichtung - wo sich Elektronen um ein Atom oder Molekül herum aufhalten. PhysikerInnen aus Graz, Jülich und Marburg ist nun ein wichtiger Schritt bei der Abbildung dieser räumlichen Verteilung geglückt.

Eine Kooperation zwischen Forscher:innen am Zentrum für Virologie der Medizinischen Universität Wien und am Pasteur-Institut in Paris hat zu ungeahnten Einblicken in die atomaren Wechselwirkungen des Frühsommermeningoenzephalitis (FSME)-Virus in infizierten Zellen geführt. Insbesondere konnte ein neuer molekularer Schalter identifiziert werden, mit dessen Hilfe die Prozesse des Virus-Zusammenbaus, der Virus-Reifung und des Eindringens in neue Zellen gesteuert werden.

Forscher*innen der Universität Wien erwarten Durchbruch in der Erforschung junger Sterne und Exoplaneten Mit einem Spiegeldurchmesser von 6,5 Metern ist das James Webb Space Telescope (kurz Webb oder JWST) das mit Abstand größte Spiegelteleskop im Weltraum. Es ist am 25. Dezember 2021 als Nachfolger des Hubble-Teleskops in den Weltraum gestartet.

Die Wanderung von Kohlenstoffatomen auf der Oberfläche des Nanomaterials Graphen wurde vor Kurzem erstmals gemessen. Obgleich sich die Atome zu schnell bewegen, um sie direkt mit einem Elektronenmikroskop beobachten zu können, konnte ihr Einfluss auf die Stabilität des Materials nun indirekt bestimmt werden, während das Material auf einer mikroskopischen Heizplatte erhitzt wurde.

Hyperpolarisiertes Wasser verstärkt Messsignale von Proteinen, DNA und Membranen Ein Forschertrio unter Beteiligung von Dennis Kurzbach von der Fakultät für Chemie der Universität Wien hat in "Nature Protocols" eine erweiterte NMR (Nuclear Magnetic Resonance)-Methode vorgestellt, die selbst schnelle und komplizierte biomolekulare Prozesse wie etwa die Proteinfaltung "sichtbar" macht.

Von Susanne Filzwieser Die von Anna Maria Coclite entwickelte ,,Smartskin" kommt menschlicher Haut sehr nahe: Sie nimmt Druck, Feuchtigkeit und Temperatur simultan wahr und produziert elektronische Signale. Sensiblere Roboter oder intelligentere Prothesen sind so denkbar. Fotomaterial zum Download am Ende der Meldung Die Haut ist das größte Sinnesorgan und zugleich der Schutzmantel des Menschen.

Die kleinsten Bausteine des Universums werden seit 2008 am CERN in der Schweiz mit dem größten Teilchenbeschleuniger der Welt, dem Large Hadron Collider (LHC) erforscht. Zu den bislang spektakulärsten Entdeckungen zählte 2012 der Nachweis des Higgs-Teilchens. Doch es ist absehbar, dass der LHC an seine Grenzen stoßen wird.

Von Christoph Pelzl Bei einer Million Gigahertz ist Schluss: Dann ist die physikalische Grenze der Signalgeschwindigkeit in Transistoren erreicht, wie ein deutsch-österreichisches Physikteam nun festgestellt hat. Die Maximalgeschwindigkeit der Signalübertragung in Mikrochips liegt bei etwa einem Petahertz (eine Million Gigahertz) und ist damit etwa 100.

Bindeglied zwischen KI und Quantencomputer entwickelt Künstliche Intelligenz ist allgegenwärtig, etwa bei Anwendungen in der Sprachinterpretation, Bilderkennung, medizinischen Diagnose und vielem mehr. Zugleich hat sich gezeigt, dass die Quantentechnologie Rechenleistungen erbringen kann, die selbst den größten Supercomputer der Welt Übersteigen.

Von Birgit Baustädter Seit Inbetriebnahme des hochinnovativen Micro-CT-Labs an der TU Graz Anfang des Jahres 2022 blicken Forschende der TU Graz, Uni Graz und MedUni Graz gemeinsam tief in die Materialstruktur. Rein äußerlich sind die zwei neuen, weißen Boxen unscheinbar. Groß eben. Und weiß. Mit je einem Sichtfenster in der Türe und je einem Probenaufsatz im Inneren.

Die Mikroskopie ist eine der bedeutendsten Technologien zur Erforschung der Welt. Um Abbildungsfehler von beteiligten optischen Elementen, wie zum Beispiel Objektiven, korrigieren zu können, werden vergleichende Messungen angestellt. Als optische Referenzobjekte dienen unter anderem kalibrierte Spiegel.

Atome verbinden sich miteinander, indem sie Elektronen austauschen. Die Art und Weise, wie dies geschieht, hängt von der Art der Atome, aber auch von Bedingungen wie Temperatur und Druck ab. In zweidimensionalen (2D) Materialien wie z.B. Graphen schließen sich Atome in einer Fläche zu Strukturen zusammen, die nur ein Atom dick sind, was zu Eigenschaften führt, die durch die Quantenmechanik bestimmt werden.