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Erstellt Pflanzen, die in völliger Dunkelheit leben

30.05.2012

Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben Pflanzen geschaffen, die ohne Licht wachsen können, dh. in absoluter Dunkelheit.

Sonnenlicht versorgt Pflanzen nicht nur mit Energie (Photosynthese), sondern steuert auch den Wachstumsprozess: Die sogenannten Photorezeptoren aktivieren die Prozesse der Keimung, Blattentwicklung, Knospenbildung und Blüte. Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, die lichtabsorbierende Komponente von Photorezeptoren durch eine chemisch ähnliche synthetische Substanz namens 15Ea-Phycocyanobilin zu ersetzen. In einer Pflanzenzelle ersetzt diese Substanz die natürliche lichtempfindliche Komponente von Photorezeptoren - Phycocyanobilin.

Modifizierte Pflanzen im Dunkeln keimten und entwickelten sich genauso wie gewöhnliche. Die Einführung von 15Ea-Phycocyanobilin aktiviert Photorezeptoren und die Pflanze "denkt", dass sie im Licht wächst. Dadurch ist es möglich, eine Pflanze in völliger Dunkelheit zu züchten, wobei natürlich die Frage der Photosynthese offen bleibt.

Synthetische Photorezeptoren könnten ein wertvolles Werkzeug für die Forschung sein, weil sie es im Vergleich zu herkömmlichen gentechnischen Methoden einfacher machen, viele Prozesse in lebenden Pflanzenzellen zu untersuchen. Es gibt auch eine neue Möglichkeit, die natürliche Photosynthese zu untersuchen, die Wissenschaftler seit langem versuchen zu kopieren und in Industrie und Energie anzuwenden.

Darüber hinaus kann der synthetische Ersatz von Photorezeptoren in der Landwirtschaft nützlich sein, beispielsweise für die schnelle und kostengünstige Samenkeimung, den Blumenanbau und die Biomasseproduktion.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Li-Ionen-Akku mit Wasser statt Elektrolyt 13.12.2021

Forscher der Yokohama National University of Japan haben einen Prototyp einer Lithium-Ionen-Batterie mit metastabilen und nanoskaligen Oxiden auf Basis von Molybdän entwickelt, die Wasser als Elektrolytlösung verwendet. Dieser Prototyp ist langlebig, schnell aufladbar und nicht brennbar.

Außerdem hat das Testmuster der Batterie im Vergleich zu herkömmlichen Batterien eine „bessere Ionenleitfähigkeit, Umweltfreundlichkeit und hohe Sicherheit“. Selbst nach 2 Lade-Entlade-Zyklen sank die Kapazität um weniger als 30 %.

Die Arbeit japanischer Forscher ebnet den Weg für die Entwicklung energiereicher, langlebiger und sicherer Batterien. Die Hauptnachteile der letzteren sind jedoch eine geringe Produktivität und die Möglichkeit, nur unter Niederspannungsbedingungen zu arbeiten, da Wasser bei hoher Spannung zerstört wird.

Das spezifische Energiegewicht (Leistungsindikator) - eine "Wasser" -Batterie ist etwa halb so groß wie eine herkömmliche. Daher müsste für die Herstellung von Batterien eine größere Gehäusegröße verwendet werden.

„Wir haben eine sicherere Batterie mit einer langen Lebensdauer, von der erwartet wird, dass sie in der Praxis verwendet wird, obwohl die Spannung etwas niedriger ist [als für kommerzielle Geräte erforderlich]“, sagte Naoaki Yabuuchi, Professor für Chemie an der Yokohama National University.

Japanische Forscher gehen davon aus, dass ihre Entwicklung innerhalb von drei Jahren in Serie gehen und sogar Anwendung finden könnte – für die Speicherung von Sonnen- und Windenergie sowie in Elektrofahrzeugen mit geringer Reichweite.

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