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Ion wird die Kraft spüren

28.08.2009

Eine Ionenfalle, mit der man kleinste Veränderungen elektromagnetischer Felder messen kann, haben Wissenschaftler aus den USA entwickelt.

Die vom Nobelpreisträger von 1989, Hans Dehmelt, entworfene Einzelionenfalle besteht aus einer Reihe von Lasern (um das Ion zu kühlen) und Elektroden (um ein elektrisches Feld zu erzeugen, das das superkalte Ion einfängt). Jetzt funktionieren solche Fallen in Atomuhren, und Physiker hoffen, damit einen Quantencomputer zu bauen. In der Demeldt-Falle ist das Ion fast allseitig von Elektroden umgeben.

Wissenschaftler des National Institute of Standards and Technology (USA) haben aus Stahldrähten eine solche Falle geflochten, dass ein einzelnes darin gefangenes Magnesium-Ion nur auf einer Seite verschlossen ist. Es stellt sich so etwas wie ein Tintentropfen heraus, der an der Spitze des Stifts hängt und auf keine Weise herunterfallen kann.

Dadurch haben Wissenschaftler die Möglichkeit, dieses einzelne Ion sehr nahe an beliebige Oberflächen zu bringen und die zwischen ihnen auftretenden Kräfte zu messen. Dies ähnelt dem Funktionsprinzip eines Rasterkraftmikroskops, nur ist die Empfindlichkeit der Ionenfalle millionenfach höher als die von bestehenden Cantilevern.

Das Ergebnis war die Grundlage für ein grundlegend neues Gerät, das in der Lage ist, extrem schwache elektrische, magnetische und möglicherweise andere Felder zu erfassen. Besonders hoch ist die Empfindlichkeit des Ionensensors gegenüber elektrischen Wechselfeldern im Schwingungsbereich von 100 kHz-10 MHz.

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Rücken-Hydrotherapie 27.02.2010

Ein Laufband in einem mit Wasser gefüllten Pool kann einige Rückenverletzungen heilen. Wenn die Wirbelsäule gebrochen ist, sagen die Ärzte dem Patienten normalerweise, dass er nie wieder gehen wird. Physiotherapeuten sind sich nicht immer einig.

Zum Beispiel beschloss Sandra Stephens, die an der University of Middle Tennessee promovierte, solche Patienten auf eigene Beine zu stellen. Diese Idee wurde durch die Arbeit dieser Universität mit Kindern mit Zerebralparese inspiriert.

Der Kern ihres Vorschlags besteht darin, dass der Patient ohne Hilfe auf einem Laufband in einem mit Wasser gefüllten Becken läuft. Wasser, das viel dichter als Luft ist, unterstützt den Patienten und verlangsamt seine Bewegungen erheblich. Daher hat er Zeit, sich zu konzentrieren und das verlorene Gleichgewicht selbstständig wiederherzustellen.

Die Ergebnisse von Sandra Stevenė waren sehr gut: Sie brachte mehrere Menschen mit Wirbelsäulenbrüchen, die sie sich bei Unfällen zugezogen hatten, wieder auf die Beine. Nach einer mehrmonatigen Behandlung konnten einige von ihnen den Weg mehrere zehn Minuten lang mit der Geschwindigkeit eines gewöhnlichen Fußgängers gehen. Und das, obwohl die Ärzte ihnen völlige Immobilität vorhersagten.

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