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Intelligente Molekülforschung

04.02.2013

Geistige Fähigkeiten sind nicht auf Menschen und Tiere beschränkt. Wissenschaftler sprechen auch von „intelligenten“ Molekülen, die direkt auf äußere Reize reagieren, indem sie ihre Form verändern. Biophysiker des Forschungsverbunds Nanosystems Initiative Munich (NIM) der Universitäten München haben diesen Prozess erstmals an einem einzelnen Molekül demonstriert.

Künftig können „intelligente“ Moleküle als Nanoschalter fungieren und auf Zustandsänderungen wie kalt-heiß, hell-dunkel, Änderungen der Salzkonzentration etc. reagieren. Unter bestimmten Bedingungen verändert ein speziell ausgewähltes Molekül seine Form und ergibt a klares, eindeutiges Signal. Moleküle mit solchen Eigenschaften finden sich in verschiedenen Elementgruppen, vor allem unter Proteinen und künstlichen Polymeren.

Doch bevor „intelligente“ Moleküle in der Praxis eingesetzt werden, lohnt es sich, die Eigenschaften solcher Verbindungen zu studieren. Dr. Michael Nash aus der Gruppe von Prof. Dr. Hermann Gaub gelang erstmals eine Reaktion, bei der eine Zustandsänderung eines Moleküls sichtbar wurde. Dazu platzierten Dr. Nash und seine Kollegen mithilfe eines Rasterkraftmikroskops ein eigenes künstliches Polymer auf einer Goldoberfläche. Ein Ende des Polymers wurde an der Oberfläche befestigt, das andere Ende wurde an der Mikroskopnadel befestigt. Als die Wissenschaftler den Salzgehalt in der das Molekül umgebenden Substanz erhöhten, begann es allmählich zu schrumpfen.

„In einer konzentrierten Salzlösung schrumpfte das Molekül“, sagt Dr Polymermolekül." Auf solchen Molekülen basierende Nanoschalter können in Biosensoren, Arzneimitteln, Chromatographie und vielen anderen Bereichen eingesetzt werden.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

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

Fujitsu Stylistic Q736 Robustes Gerät 27.02.2016

Fujitsu bringt ein sicheres 2-in-1-Gerät auf den Markt: Das neue Tablet Stylistic Q736 verwendet verschiedene Arten von Sicherheitstechnologien, einschließlich der biometrischen Technologie Fujitsu PalmSecure, die auf Handvenenerkennung basiert.

Neues 13,3-Zoll-Tablet (33,8 cm), das weniger als 1 kg wiegt, sich bei Anschluss an ein Tastatur-Dock in einen klassischen Laptop verwandelt, eine sichere Authentifizierung basierend auf Biometrie oder SmartCard-Technologie bietet und kontaktlose SmartCards mit NFC (Nahfeldkommunikation) unterstützt Funktion. Darüber hinaus ist das Stylistic Q736 mit einem verschlüsselten Speicherlaufwerk mit einem Intel TPM (Trusted Platform Module) ausgestattet, das einen sicheren Tresor für Sicherheitsschlüssel und Passwörter im System erstellt und unbefugten Zugriff auf sensible Daten verhindert.

Die Kombination aus Leistungs- und Sicherheitsfunktionen macht das Fujitsu Stylistic Q736 zu einer ausgezeichneten Wahl für vertikale Branchen, in denen es gleichermaßen wichtig ist, die Sicherheit der auf dem Gerät gespeicherten Daten zu gewährleisten – beispielsweise Krankenakten in medizinischen Einrichtungen oder Bankkontoinformationen in Finanzinstituten und sicheren Zugriff auf die meisten Tablets.

Darüber hinaus bietet das neue Stylistic Q736 nach einer schnellen Authentifizierung jederzeit und überall Zugriff auf Unternehmensdaten. Das Tablet bietet Konnektivität der Enterprise-Klasse, einschließlich 4G/LTE-Netzwerken und integrierter GPS-Unterstützung.

„Menschliche Fehler sind eines der häufigsten Sicherheitsprobleme, daher haben wir einen neuen benutzerorientierten Ansatz implementiert, um Schwachstellen auf Systemebene zu beseitigen“, erklärt Jörg Hartmann, Category Management Director, Fujitsu EMEIA Products. „Das neue Stylistic Q736 unterstützt erweiterte biometrische und SmartCard-Sicherheitstechnologien, die dazu beitragen, die Risiken zu mindern, die mit häufigen, aber katastrophalen Fehlern verbunden sind, z. B. wenn ein Mitarbeiter sein Tablet entsperrt an einem öffentlichen Ort zurücklässt."

Das Stylistic Q736 kann mit einem Akku etwa 9,5 Stunden und bis zu 15 Stunden bei Verwendung eines zweiten Akkus (optional) ununterbrochen betrieben werden. Das Betriebssystem Microsoft Windows 10 Professional garantiert die Kompatibilität mit Unternehmensnetzwerken und -anwendungen. Zu den Standardfunktionen gehören ein digitaler Stift zum vollständigen Digitalisieren handschriftlicher Notizen und die Intel Pro Wireless Display-Technologie für die drahtlose Verbindung mit einem externen Monitor. Fujitsu positioniert das Stylistic Q736 als Notebook-Ersatz für den stationären Einsatz.

Das Stylistic Q736 verfügt über die neuesten Prozessoren bis hin zum Intel Core i7 vPro der 6. Generation und ein 13,3 Zoll (33,8 cm) großes, hochauflösendes Full HD (1920 x 1080) entspiegeltes IPS-Touchdisplay mit Dual-Digitizer. Dieses Tablet mit großem Bildschirm ist mit Optionen wie einem Tastatur-Dock mit zusätzlichen Schnittstellen, einem zusätzlichen Akku und einer Halterung zur Erweiterung der Funktionalität ausgestattet.

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