Jahrbuch 2016

Filterung nach Instituten

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Mit den sehr intensiven und ultrakurzen Lichtpulsen, wie sie der Freie-Elektronen-Laser FLASH bei DESY in Hamburg zur Verfügung stellt, ist es erstmals gelungen, schnelle dynamische Prozesse in einzelnen, hoch angeregten Molekülen als Funktion der Zeit zu beobachten. Mit Hilfe des Pump-Probe-Verfahrens, bei dem ein Molekül im ersten Puls zunächst angeregt wird, um dann mit einem zeitlich verzögerten zweiten Puls abgefragt zu werden, lassen sich die Mechanismen aufdecken, die innerhalb eines Moleküls oder bei dessen Aufbruch ablaufen [1]. mehr
Durch den Vergleich der Umlauffrequenzen von Antiprotonen und negativ geladenen Wasserstoffionen in einem starken Magnetfeld konnte der bisher präziseste Massevergleich und damit der genaueste direkte Test der Materie/Antimaterie-Symmetrie mit Baryonen, also Teilchen, die aus je drei Quarks bestehen, durchgeführt werden. Das Resultat: Die Ladungs-zu-Massen-Verhältnisse von Protonen und Antiprotonen sind bis auf die elfte Nachkommastelle identisch. mehr
Der zeitliche Ablauf der menschlichen Sprachentwicklung ist paradox. Manche Meilensteine werden in rasender Geschwindigkeit erreicht. So können Embryos bereits im Mutterleib Vokale voneinander unterscheiden [1]. Andere Meilensteine hingegen, wie das Verstehen grammatisch komplexer Sätze, liegen selbst für Grundschulkinder noch in weiter Ferne. Woran liegt das? Aktuelle neurobiologische Erkenntnisse belegen, dass ein Netzwerk im Gehirn, das an der Verarbeitung grammatischer Information beteiligt ist, bis ins Erwachsenenalter hinein reifen muss, um voll funktionsfähig zu sein. mehr
Selbst nach sieben Jahrzehnten Entwicklung der magnetischen Resonanzspektroskopie (NMR) findet diese analytische Methode immer wieder neue, kreative Anwendungen, welche nicht nur durch instrumentelle Fortschritte ermöglicht werden; vielmehr erlaubt ihre Nichtinvasivität eine erhebliche Flexibilität bei der Probenauswahl und -konfiguration. Dies ist insbesondere in dem Gebiet der Katalyse ersichtlich, wo moderne NMR-Techniken wesentlich zur Aufklärung von Reaktionsmechanismen beitragen. NMR liefert insbesondere strukturelle und dynamische Informationen über kurzlebige Reaktionsintermediate. mehr
Weil das Gold und sein naher Verwandter, das Platin, als „edel“ und damit reaktionsträge gelten, wurde das Potential löslicher Verbindungen dieser späten Übergangsmetalle für die homogene Katalyse lange Zeit massiv unterschätzt. Seit etwa der Jahrtausendwende jedoch ist dieses Nischenthema zu einem hoch kompetitiven Forschungsfeld mutiert. Das in den letzten Jahren wachsende Verständnis für die Struktur und Bindungsverhältnisse der beteiligten Zwischenstufen verspricht weiteres Wachstum. mehr
Eine nachhaltige Erzeugung von Fein- oder Plattformchemikalien aus Biomasse ist wünschenswert, aber mit vielen Problemen verbunden. Die Biorefinery-Gruppe am Institut entwickelt daher neue Aufschlussverfahren, um Rohbiomasse in verschiedene Produktströme aufzutrennen. Es werden neue Katalysatorsysteme synthetisiert, welche die teilweise extremen Bedingungen sich umsetzender Biomasse intakt überstehen. Eine aus der Bioraffinerie entstehende Chance ist der Zugang zu unkonventionellen chemischen Bausteinen, der in der Materialwissenschaft neue funktionale Polymere und Kolloide ermöglichen könnte. mehr
Lebende Organismen benutzen erstaunliche Strategien, um Materialien herzustellen, die sowohl leistungsstark als auch adaptiv sind. Einige Lösungen aus der Natur übertreffen sogar die Möglichkeiten der aktuellen Werkstofftechnologie. Metallkomplexe können in Biomaterialien auf Proteinbasis wichtige mechanische Funktionen übernehmen. So erhöhen sie die Zähigkeit, die Festigkeit und ergeben sogar die Fähigkeit zur intrinsischen Selbstheilung dieser Materialien. Auf Basis dieser neuen Erkenntnisse werden bioinspirierte Metallopolymere mit besonderer Leistungsfähigkeit entwickelt. mehr
Plätze sind aus dem baulichen Gefüge der Stadt ausgespart und doch kein abgeschlossenes Ganzes. Sie werden umgebaut, neu justiert, rekonstruiert und können von Beginn an Eigenschaften besitzen, die ihre langfristige Entwicklung prägen. Da sie zudem in einer Vielzahl von Bildern dargestellt, gedeutet und vermittelt werden, ergibt sich für die Kunstwissenschaft folgende Aufgabe: Plätze in ihrer Gestaltetheit und Wirkung für die Stadt zu analysieren und nach dem Anteil des Platz-Bildes an Vorstellung und Wahrnehmung sozialer und politischer Öffentlichkeit zu fragen. mehr
Für die Informationsverarbeitung in Säugetiergehirnen ist eine komplexe Koordination der neuronalen Aktivität notwendig – von den lokalen Zellgruppen bis hin zu den Interaktionen des Gesamtgehirns. Um die Gehirnfunktion auf all diesen Ebenen zu verstehen, wird die Beziehung zwischen Aktionspotenzialen, lokalen Feldpotenzialen und der Hirnaktivität in verschiedenen Strukturen untersucht. Simultane Erfassungsmethoden und Datenanalysetechniken ermöglichen es, die Gehirnzustände zu charakterisieren, die für die Informationsverarbeitung und die Gedächtniskonsolidierung verantwortlich sind. mehr
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