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Jülich: In Metallen wie Kupfer oder Aluminium können sich die sogenannten Leitungselektronen frei bewegen, ähnlich wie Teilchen in einem Gas oder einer Flüssigkeit. Baut man Fremdatome in das Kristallgitter ein, gruppieren sich die Elektronen in einem gleichmäßigen Muster um die Störstelle.
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Jülich: Der Jülicher Supercomputer JUQUEEN belegt als schnellster deutscher Rechner den achten Platz auf der TOP500-Liste vom November 2014. Dabei handelt es sich um die halbjährlich aktualisierte Liste der schnellsten Rechner der Welt, die heute zu Beginn der weltweit größten Supercomputing-Konferenz, der SC14 in New Orleans, erschienen ist.
Weiterlesen: Jülich: Jülicher Supercomputer weiterhin in den Top 10
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Jülich: Das Forschungszentrum Jülich hat drei Firmenkonsortien beauftragt, neuartige Supercomputer-Technologien zu entwickeln, die speziell auf künftige Anforderungen des Human Brain Projects zugeschnitten sind. Auf Basis der entwickelten Technologien sollen Supercomputer in Zukunft interaktiv bedienbar werden. Die drei Konsortien hatten im Laufe des Jahres erfolgreich Angebote im Rahmen einer sogenannten vorkommerziellen Auftragsvergabe – auch „Pre-Commercial Procurement“ (PCP) genannt – eingereicht.
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Jülich: Stellen Sie sich vor, Sie wollten anhand eines einzelnen Fotos von der Vorderseite eines Hauses herausfinden, wie das Gebäude von hinten aussieht, ob es irgendwelche Anbauten oder Schäden am Mauerwerk gibt und wie der Keller aufgeteilt ist. Unmöglich? Nicht in der Nanowelt.
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Jülich: Jülicher Forscher haben in Zusammenarbeit mit der Firma Evonik eine Solarzelle entwickelt, die aus einem sehr dünnen Film einer flüssigen Silizium-Verbindung besteht. Mit einem Wirkungsgrad von 3,5 Prozent ist die Solarzelle sieben Mal effizienter als bisherige Zellen dieser Art.
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Jülich: Armel Ulrich Kemloh Wagoum und Benjamin Stadtmüller sind die diesjährigen Träger des Exzellenzpreises des Forschungszentrums Jülich. Die beiden jungen Wissenschaftler nahmen die mit jeweils 5.000 Euro dotierte Auszeichnung am Samstag entgegen. "JuDocs 2014 – Karriere made in Jülich" war die Feierstunde überschrieben, in der weitere 45 Doktorandinnen und Doktoranden offiziell verabschiedet wurden.
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Jülich: Proteine erfüllen in allen Organismen lebenswichtige Aufgaben. Häufig verändern sie dabei ihre dreidimensionale Struktur, um mit verschiedenen Bindungspartnern in Aktion zu treten. Ein deutsch-französisches Forscherteam mit Jülicher Wissenschaftlern hat nun eine Methode entwickelt, die solche dynamischen Vorgänge erstmals bei größeren und unlöslichen Proteinen in atomarer Genauigkeit analysieren kann. Dies könnte zu neuen Erkenntnissen über den Zusammenhang von Form und Funktion bei diesen Proteinen führen und dazu beitragen, die Prozesse bei der Entstehung von Alzheimer und anderen Krankheiten besser zu verstehen. Die Studie wurde im Fachjournal Angewandte Chemie als "Very Important Paper" vorgestellt.
Proteine sind im Körper notwendig für zahlreiche grundlegende Funktionen wie den Stoffwechsel und die Immunabwehr, leiten als Rezeptoren Signale weiter und steuern biochemische Reaktionen in der Zelle. So vielfältig wie diese Aufgaben sind auch die räumlichen Strukturen, die Proteine annehmen können. Eine der wichtigsten Methoden, um die jeweilige Form der langen, dreidimensional gefalteten Aminosäureketten zu entschlüsseln, ist die NMR (engl. "nuclear magnetic resonance")-Spektroskopie, mit der sich die Position der einzelnen Atome im Molekül bestimmen lässt. "Manche funktionalen Zustände kann man so jedoch nicht abbilden, weil sie, bezogen auf die Gesamtzahl der Proteine in einer Probe, sehr selten auftreten und nur für Sekundenbruchteile bestehen", erklärt Prof. Dieter Willbold, Direktor des Institute of Complex Systems, Bereich Strukturbiochemie (ICS-6) am Forschungszentrum Jülich.
Erste Erfolge, dynamische Vorgänge sichtbar zu machen, erzielte eine Forschergruppe mit Jülicher Beteiligung kürzlich bereits mithilfe einer Weiterentwicklung der Flüssig-NMR-Spektroskopie. Diese Methode ist allerdings nur auf kleinere und in Lösung befindliche Proteine anwendbar. Ein Team von Wissenschaftlern des Institut de Biologie Structurale (IBS) des Commissariats à l'Energie Atomique in Grenoble und des Forschungszentrums Jülich hat nun eine neues Verfahren auf Basis der Festkörper-NMR entwickelt, das diese Limitierung aufhebt. Die Methode erlaubt direktere Einblicke als bisher, indem sie Informationen über die Winkel zwischen den einzelnen Verbindungen innerhalb des Proteinmoleküls liefert. "Wenn man eine große Zahl solcher Winkel kennt, kann man die Struktur rekonstruieren, auch wenn diese nur eine kurze Lebensdauer hat und zu einem kleinen Prozentsatz in der Probe vorliegt", sagt Paul Schanda, Forschungsgruppenleiter für Festkörper-NMR am IBS.
Die Zuverlässigkeit des Verfahrens wurde am gut erforschten und häufig vorkommenden Protein Ubiquitin geprüft, welches an viele andere Proteine bindet. In früheren Studien war aufgefallen, dass an einer bestimmten Stelle von Ubiquitin zwei leicht unterschiedliche Strukturen zu existieren scheinen. "Mit bisherigen Methoden erhielt man mal die eine, mal die andere Struktur. Mit dem neuen Verfahren konnten wir zeigen, dass in der Probe stets beide Strukturen vorliegen: Ubiquitin springt ständig zwischen den beiden Zuständen hin und her", erklärt Paul Schanda.
Das Verfahren ließe sich beispielsweise auf Enzym- und Membranproteine anwenden, die zu den wichtigsten Angriffspunkten für medizinische Wirkstoffe gehören. Ebenso nützlich könnte es für die Alzheimerforschung werden, die einen der Schwerpunkte der Jülicher Forscher darstellt. Bei dieser Krankheit verklumpen eigentlich harmlose Proteine im Hirn zu schädlichen Aggregaten. "Wahrscheinlich stehen am Anfang zwei oder mehr A-beta-Proteine, die in einem seltenen Faltungszustand aneinander binden und einen Aggregationskeim bilden. Vorgänge wie diese können wir jetzt wesentlich besser erforschen", sagt Dieter Willbold. "Das ist ein wichtiges Ergebnis der sehr fruchtbaren und seit mehr als fünf Jahren funktionierenden Kooperation zwischen dem Forschungszentrum Jülich und dem IBS in der strukturbiologischen Forschung", betont der Wissenschaftler.
Jülich: Mit Algen fliegen - Die Projekte AUFWIND und OptimAL erforschen Wege zu nachhaltigem Kerosin
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Jülich: Eine globale Gesellschaft und funktionierende Weltwirtschaft ist ohne Mobilität nicht denkbar. Eine bedeutende Rolle spielt dabei der Luftverkehr, der mittelfristig nachhaltigen Treibstoff benötigt.