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Blockierung des Eisentransports könnte Tuberkulose stoppen

Tuberkulose-Bakterien brauchen Eisen zum Überleben. Wird der Eisentransport in den Bakterien gestoppt, so kann sich der Tuberkulose-Erreger nicht weiter vermehren. Nun haben Forscher der Universität Zürich die Struktur des Transportproteins ermittelt, das für die Eisenzufuhr zuständig ist. Dies eröffnet Möglichkeiten zur Entwicklung neuer Medikamente.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Struktur der Hauptprotease des Coronavirus aufgeklärt

Die Ergebnisse der Lübecker Forschungsgruppe von Prof. Dr. Rolf Hilgenfeld werden heute in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Trinkwasser unter dem Meeresboden – Ausgedehnter Süßwasserspeicher vor der Küste Neuseelands entdeckt

13.03.2020/Kiel/Valletta. Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter der Leitung der Universität Malta und des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben einen ausgedehnten Süßwasserkörper vor der neuseeländischen Canterbury-Küste entdeckt und seine Struktur in 3D kartiert. Die neue, in dieser Studie angewendete Methode ermöglicht präzisere Abschätzungen der Volumina von submarinen Süßwasserreservoiren.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Von Hirten und Helices

Ein Salz, das sich durch Korrosion an einem restaurierten Kunstwerk gebildet hat, besitzt eine aus der Biologie bekannte Struktur.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Rechts, links, Bananenflanke: Mit chiralem Licht die Elektronenkrümmung in atomaren Schichten messen

Ein internationales Forschungsteam aus der Schweiz, Deutschland und den USA hat gezeigt, dass die Berry-Krümmung – eine wichtige Eigenschaft von Quantenmaterialien – mit chiralem Licht abgebildet werden kann. Mit neuen theoretischen Konzepten und umfassenden numerischen Simulationen sagte das Team die Ergebnisse der Photoemissionsspektroskopie-Experimente voraus und zeigte, dass die daraus entstandenen Abbildungen Informationen über die mikroskopische Struktur der elektronischen Wellenfunktionen in atomar dünnen, zweidimensionalen Materialien enthalten. Die Arbeit des Teams ist nun in Science Advances veröffentlicht worden.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie Enzyme Zuckerbäume bauen

Forschende klärten erstmals mithilfe der Kryo-​Elektronenmikroskopie die Struktur und Funktion eines kleinen, in Zellmembranen steckenden Enzyms auf. Dieses baut komplexe Strukturen aus Zuckermolekülen auf. Die Erkenntnisse könnten die Entwicklung neuer proteinbasierter Medikamente beschleunigen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Seltenes Echsenfossil überdauerte im Bernstein

Der winzige Vorderfuß einer Eidechse der Gattung Anolis ist vor rund 15 bis 20 Millionen Jahre in Bernstein eingeschlossen worden. Bei dem seltenen Fossil ist unter dem Mikroskop jedes Detail erkennbar. Doch der optisch sehr gute Erhaltungszustand täuscht: Der Knochen ist weitgehend zersetzt und chemisch umgewandelt, von der ursprünglichen Struktur kaum etwas vorhanden. Die Ergebnisse, die nun im Fachjournal „PLOS ONE” vorgestellt werden, liefern wichtige Anhaltspunkte darüber, was genau bei der Fossilisation passiert.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Plastik aus Holz – Röntgenuntersuchung weist Weg zu maßgeschneiderten Bauteilen auf Lignin-Basis

Als Nebenprodukt der Papierherstellung ist das Biopolymer Lignin ein vielversprechender Rohstoff für eine nachhaltige Kunststoffproduktion. Das Naturprodukt steht jedoch nicht in einer so gleichbleibenden Qualität wie erdölbasiertes Plastik zur Verfügung. Eine Röntgenuntersuchung bei DESY zeigt jetzt erstmals, wie die innere molekulare Struktur verschiedener Lignin-Anteile mit den Materialeigenschaften zusammenhängen. Die im Fachblatt „Applied Polymer Materials“ veröffentlichte Studie liefert damit einen Ansatz für eine Systematik, um Bioplastik aus Lignin mit unterschiedlichen, für die jeweilige Anwendung vorteilhaften Eigenschaften zu produzieren.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Elektronenbeugung zeigt winzige Kristalle in neuem Licht

Um die biologischen Funktionen von Proteinen, den Bausteinen des Lebens, zu verstehen, ist es unerlässlich, ihre Struktur zu erforschen. Dank ihrer winzigen Dimensionen und Zerbrechlichkeit, sind diese Strukturen jedoch schwer zu bestimmen. Die immense Dosis an hochenergetischer Röntgenstrahlung, die Daten in ausreichender Auflösung erzeugt, richtet in den zu untersuchenden Proteinen jedoch große Schäden an, die oft genau diese Strukturauflösung verhindert.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Superresolution-Live-Cell-Imaging gewährt unerwartete Einblicke in den dynamischen Aufbau von Mitochondrien

Mitochondrien sind als Kraftwerke und Energiespeicher essentielle Bestandteile von nahezu allen Zellen in Pflanzen, Pilzen und Tieren. Bisher nahm man an, dass diese Funktionen einem statischen Aufbau der mitochondrialen Membranen zu Grunde liegen. Forscher der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und der University of California Los Angeles (UCLA) und haben nun herausgefunden, dass die Innenmembranen der Mitochondrien keineswegs statisch sind, sondern ihre Struktur ständig, und zwar alle paar Sekunden, in lebenden Zellen ändern. Dieser dynamische Anpassungsprozess erhöht noch einmal die Leistungsfähigkeit unserer zellulären Kraftwerke.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Dem Geheimnis der Zellregulation auf der Spur

Ribonukleinsäuren (RNA) sorgen dafür, dass die Blaupause im Zellkern in lebenswichtige Proteine übersetzt und die Zellfunktionen reguliert werden. Allerdings ist wenig über die Struktur und Funktionsweise besonders langer RNAs, die aus hunderten oder tausenden Bausteinen bestehen, bekannt. Chemiker der Universität Bonn haben nun hierfür eine neue Methode entwickelt: Mit winzigen „Fähnchen“ markieren sie die komplexen Moleküle und messen mit einem „molekularen Lineal“ die Abstände dazwischen. Die Ergebnisse sind vorab online im Fachjournal „Angewandte Chemie International Edition“ veröffentlicht. Die Druckausgabe erscheint demnächst.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Mitochondrien – Spezialschleuse für Sperrgut

Bereits in ihre 3D-Struktur gefaltete Proteine sind gewissermaßen Sperrgut in der Zelle. LMU-Wissenschaftler haben erstmals die Struktur eines Transportsystems für solche Proteine aufgeklärt und zeigen: In Mitochondrien ähnelt es einer Luftschleuse.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Röntgenlaser liefert Struktur eines Schlüsselenzyms des Erregers Trypanosoma brucei

Lübecker Biochemiker an potentiellem neuen Therapie-Ansatz gegen Schlafkrankheit beteiligt

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Struktur und Funktion von Lichtrezeptor bei Cyanobakterien aufgeklärt

Chemie: Veröffentlichung in PNAS

Bestimmte Proteine dienen Pflanzen und auch Cyanobakterien als Lichtrezeptoren. Das Team des Center for Structural Studies (CSS) der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) konnte zusammen mit internationalen Partnern die Struktur und Wirkungsweise des Bakterienproteins und seiner lichtempfindlichen Stelle aufklären. Die für das Verständnis der lichtinduzierten Anpassungen photosynthetisch aktiver Organismen wichtigen Ergebnisse veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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PM des MCC: Landbesitz klug organisieren – wichtig für Afrika

Angesichts der bedrohlichen Folgen des Klimawandels in Afrika – Ernteausfälle, Hungersnöte oder sogar gewalttätige Konflikte – sollten die dortigen Regierungen die rechtliche Struktur des Landbesitzes überdenken: Wenn sie verstärkt Anreize für das System des „Sharecropping“ (Naturalpacht) setzten, könnten sie damit die landwirtschaftliche Produktion widerstandsfähiger machen. Das empfiehlt, gestützt auf empirische Daten aus elf Ländern, eine Studie unter Federführung des Berliner Klimaforschungsinstituts MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change). Die Studie wurde jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Ecological Economics veröffentlicht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Atomare Struktur von Naturstoffen schneller und präziser bestimmen

Naturstoffe bilden die Basis vieler Medikamente. Doch um sie nutzenbringend einzusetzen, müssen Chemiker erst die Struktur und Stereochemie der Moleküle bestimmen. Das ist mitunter eine große Herausforderung, besonders wenn die Moleküle nicht kristallisierbar sind und nur wenige Wasserstoffatome besitzen. Eine neue am Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) entwickelte NMR-basierte Methode erleichtert nun die Analyse und bringt genauere Ergebnisse. Die Arbeit wurde im „Journal of the American Chemical Society“ publiziert.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Zusatzantrieb für die Photosynthese

Die Photosynthese ist ein grundlegender biologischer Prozess, der es Pflanzen ermöglicht, Lichtenergie für ihr Wachstum zu nutzen. Die meisten Lebensformen auf der Erde hängen direkt oder indirekt von der Photosynthese ab. Forscher des Max-Planck-Instituts für Biochemie in Martinsried bei München haben gemeinsam mit Kollegen von der Australian National University die Bildung von Carboxysomen untersucht – einer Struktur, die die Effizienz der Photosynthese in wasserlebenden Bakterien steigert. Ihre Ergebnisse, die jetzt in Nature veröffentlicht wurden, könnten zur Entwicklung von Pflanzen mit einer effizienteren Photosynthese und somit höheren Ernteerträgen führen.
Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Kommunen sollen digitale Infrastruktur schneller aufbauen

Scheuer fordert mehr Tempo

Kommunen sollen digitale Infrastruktur schneller aufbauen

Die Kommunen sollen beim Aufbau der digitalen Infrastruktur mehr Gas geben. Entscheidungen zum Bau von Sendemasten müssten schneller gefällt werden, so Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer.

(Mehr in: COM! – Das Computer Magazin)

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Chang’e 4: Chinesische Raumsonde vor erster Landung auf der Rückseite des Mondes

Noch nie hat ein Land versucht, auf der erdabgewandten Seite des Mondes zu landen – nun wagt China das Unterfangen. Eine Sonde soll dort unter anderem die Mineralstruktur des Erdtrabanten untersuchen. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Struktur und Funktion von Fotosyntheseprotein im Detail aufgeklärt

Ein internationales Forscherteam hat die Struktur und Funktionsweise des fotosynthetischen Komplex I aufgeklärt. Der Membranproteinkomplex spielt eine wichtige Rolle in der dynamischen Anpassung von Elektronentransportprozessen bei der Fotosynthese. Die Kooperationspartner des Max-Planck-Instituts für Biochemie, der Osaka University und der Ruhr-Universität Bochum berichten über die Arbeiten zusammen mit Kolleginnen und Kollegen weiterer Einrichtungen in der Zeitschrift „Science“, online veröffentlicht am 20. Dezember 2018.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Studie »Lithium-Ionen-Batterien für die E-Mobilität« 2018 – hat Deutschland noch eine eine Chance?

Das Fraunhofer ISI untersucht in seinem Energiespeicher-Monitoring 2018, welche Länder bei Batterietechnologien für Elektromobilität führend sind beziehungsweise wer Leitanbieter und Leitmarkt ist. Die Studie zeigt, dass Deutschland massiv und schnell in die produktionsnahe Forschung und Entwicklung sowie den Aufbau von Humankapital investieren muss, wenn es langfristig im Batteriezellgeschäft mitmischen will. Das seit 2014 zweijährig erscheinende Monitoring vergleicht die Positionierung von Japan, Südkorea, China, USA, Deutschland und Frankreich mittels 30 Indikatoren zu Kategorien wie Nachfrage, Marktstrukturen, Industrie sowie Forschung und Technologie.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Das Musikverständnis der Weißbüscheläffchen

Beim Sprechen und Musizieren hängen die einzelnen Worte und Noten voneinander ab. Menschen können diese Zusammenhänge, das heißt die strukturellen Abhängigkeiten, ausgezeichnet wahrnehmen. Der evolutive Ursprung dieser Fähigkeit ist noch weitgehend ungeklärt. KognitionsbiologInnen der Universität Wien haben nun Playbackexperimente mit Weißbüscheläffchen durchgeführt und herausgefunden, dass die Sensibilität für strukturelle Abhängigkeiten bereits im gemeinsamen Vorfahren von Weißbüscheläffchen und Menschen existiert haben könnte. Die Ergebnisse der Studie erschienen kürzlich im Fachmagazin „Evolution and Human Behavior“.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Fortschritt in der hochauflösenden Mikroskopie

Liefert die Expansionsmikroskopie originalgetreue Bilder von Zellstrukturen? Das war bislang nicht sicher. Eine neue Publikation in „Nature Methods“ zeigt nun erstmals, dass die Methode tatsächlich zuverlässig funktioniert.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Magische kolloidale Cluster

Wissenschaftler der FAU erforschen das Entstehen komplexer Strukturen durch Selbstorganisation von Partikeln
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Ein Jet von Atomen – Erste Linse für extrem ultraviolettes Licht entwickelt

Wissenschaftler vom Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) haben die erste refraktive Linse entwickelt, die extrem ultraviolette Strahlen fokussiert. Anstelle von Glaslinsen, die im extrem ultravioletten Bereich undurchsichtig sind, haben sie eine Linse genutzt, die aus einem Jet von Atomen besteht. Hierdurch bieten sich zukünftig neue Möglichkeiten, um beispielsweise biologische Strukturen auf kürzesten Zeitskalen abzubilden und somit besser zu verstehen. Die Ergebnisse sind jetzt in „Nature“ veröffentlicht worden.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Seilspringen in der Keksdose: HZDR-Forscher entdeckt verblüffendes Phänomen in Flüssigmetallen

Wer eine Flüssigkeit erwärmt, löst unweigerlich Turbulenzen aus: Heißes Fluid steigt auf und durchmischt sich mit dem kälteren Rest. In gewissen Fällen können sich dabei mehrere Wirbel zu einer größeren Struktur – einer großskaligen Zirkulation – zusammenschließen. Mit Kollegen der University of California in Los Angeles (UCLA) hat Dr. Tobias Vogt vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) nun etwas Überraschendes festgestellt: In ihrem Experiment bewegte sich diese Struktur ganz ähnlich wie ein Springseil. Das Ergebnis könnte helfen, bestimmte Phänomene auf der Sonnenoberfläche besser zu verstehen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Nonstop-Transport von Frachten in Nanomaschinen

Max-Planck-Forscher entdecken die Nanostruktur von molekularen Zügen und den Grund für reibungslosen Transport in den „Antennen der Zelle“
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Studie: Braunkohlereviere zu Energiewenderegionen transformieren

Gemeinsame Pressemitteilung der IFOK GmbH und des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW)

Untersuchung im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums zeigt, dass verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien wichtigen Beitrag zu erfolgreichem Strukturwandel in deutschen Braunkohlerevieren leisten kann
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Die IT steckt im permanenten Umbruch

IT-Development und IT-Infrastruktur

Die IT steckt im permanenten Umbruch

IT-Trends gehen von Microservices bis DevOps, Serverless Computing bis zu Composable Infrastructure. Hierbei ist ein hohes Maß an Dynamik feststellbar.

(Mehr in: COM! – Das Computer Magazin)

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Vom Rezeptoraufbau zu neuen Osteoporose-Medikamenten

Forschende der Universität Zürich haben die dreidimensionale Struktur eines Rezeptors aufgeklärt, der die Freisetzung von Kalzium aus den Knochen kontrolliert. Der Rezeptor ist damit eines der wichtigsten Ziele für neue Medikamente, um Osteoporose zu behandeln. Dank dem nun bekannten Bauplan können Medikamente designt werden, die vielleicht sogar helfen, Knochen wieder aufzubauen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Studie untersucht die Erfolgsbedingungen des strategischen Marketings von Bildungseinrichtungen

Künzelsau, Oktober 2018. Der Strukturwandel des Bildungswesens, der u.a. durch Kommerzialisierung und Internationalisierung sowie durch technologische Innovationen und neue Formen der Vermittlung gekennzeichnet ist, stellt Universitäten und Hochschulen vor neue Herausforderungen. Dazu kommt ein dynamischer Wandel der Arbeitswelt, die fortlaufend nach neuen, teils kaum vorhersehbaren Kompetenzen verlangt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Tesla steigt beim Laden um

Lange Zeit kochte Tesla bei Ladestationen sein eigenes Süppchen, um rasch eine leistungsfähige Infrastruktur für seine Kunden bereitstellen zu können. Jetzt wechselt das Unternehmen in Europa zu dem allgemeinen Standard CCS.

(Mehr in: Technology Review)

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Projekttreffen des EU-Projekts „NanoHybrids“ am 14. und 15. November 2018 bei TUTECH

Neuartige Aerogele auf dem Weg vom Labor in den Pilotmaßstab

Zwischenbilanz nach drei Jahren Projektlaufzeit: Das EU-Forschungsprojekt NanoHybrids trifft sich am 14. und 15. November 2018 zu seinem Projekttreffen in Hamburg. Aerogele und ihre Produktion im Pilotmaßstab für industrielle Anwendungen stehen im Mittelpunkt des Projekts. Mit ihrer nanoporösen Struktur sind Aerogele die leichtesten Feststoffe der Welt und eignen sich daher zum Beispiel für die thermische Isolierung von Gebäuden oder Pipelines. Das Potenzial dieser Materialklasse ist aber noch lange nicht ausgereizt und die kommerzielle Produktion im Industriemaßstab steckt noch in den Anfängen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Neue Rekorde bei Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen durch verbesserten Lichteinfang

Durch mikrostrukturierte Schichten konnte ein HZB-Team den Wirkungsgrad von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen auf aktuell 25,5 Prozent steigern, dem höchsten Wert, der bis jetzt publiziert werden konnte. Gleichzeitig gelang es mit Hilfe von rechnerischen Simulationen, die Lichtumwandlung in verschiedenen Zelldesigns zu untersuchen. Diese Modellierungen ermöglichen die Optimierung des Lichtmanagements sowie detaillierte Ertragsanalysen. Die Studie wurde nun in Energy & Environmental Science publiziert.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Wie beim Regenwurm: Neues atmendes Material schmiert sich bei Bedarf selbst

Regenwürmer sind immer sauber, selbst wenn sie aus noch so feuchter, klebriger Erde kommen. Das haben sie einer Schmutz abweisenden, gleitfördernden Schmierschicht zu verdanken, die sich auf ihrer Haut immer wieder selbst bildet. Forscher vom INM haben dieses System aus der Natur nun künstlich nachgebaut: Sie entwickelten ein Material mit einer Oberflächenstruktur, die sich selbst und immer dann mit Schmiermittel versorgt, wenn Druck ausgeübt wird. Da das so geschmierte Material reibungsmindernd ist und auch das Aufwachsen von Mikroben verhindert, können sich die Wissenschaftler zahlreiche Anwendungen in der Industrie und Biomedizin vorstellen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft