Archiv der Kategorie: Hochschule

Wie Moleküle zur rechten Zeit den rechten Ort finden

Veröffentlicht am von

Presseinformation der LMU München vom 20.04.2011

Essenzielle Transportmaschine der Zelle entschlüsselt

In Zellen muss molekulares Frachtgut von einem Ort zum anderen transportiert werden, um lokal seine jeweilige Funktion erfüllen zu können. Häufig werden dafür aktive Transportprozesse eingesetzt, etwa um in der Zelle Asymmetrie zu etablieren. mRNAs übermitteln genetische Information aus dem Zellkern in das Zellinnere, wo dann anhand dieser Vorlage Proteine synthetisiert werden – wenn möglich gleich am künftigen Einsatzort. „Leider ist bislang sehr wenig von den molekularen Grundlagen dieses Frachttransportes bekannt“, sagt Dr. Dierk Niessing, der eine Gruppe des Helmholtz Zentrums München am Genzentrum der LMU leitet. „Wir konnten nun erstmals die Bauanleitung einer solchen molekularen Transportmaschine entschlüsseln und können damit jetzt die Prinzipien des RNA-Transports im Detail analysieren.“ Möglicherweise lassen sich die an Hefezellen gewonnenen Ergebnisse auch auf höhere Organismen übertragen. Neuronale Synapsen etwa, die Schaltstellen zwischen Neuronen, hängen in ihrer Aktivität und Plastizität vom Transport bestimmter mRNAs ab. Und ganz grundsätzlich gilt: Wird der Transport gestört, kommt es zum molekularen Chaos – und die Zelle stirbt ab. (PloS Biology, 19. März 2011)

Alle mehrzellige Organismen verfügen über lange Zytoskelett-Stränge, die sich wie Eisenbahnschienen ihren Weg durch die Zelle bahnen. Entlang dieser als Aktin-Fasern oder Mikrotubuli bezeichneten Stränge können Motorproteine zelluläre Frachten wie beispielsweise Membranvesikel, Boten-RNAs, Proteine und selbst ganze Organellen transportieren. Wird dieser Transport gestört, kommt es zum molekularen Chaos – und die Zelle stirbt. Für den Transport binden Motorproteine gewöhnlich an eine Vielzahl von Hilfsfaktoren und bilden so große Transport-Partikel.

Diese Partikel lassen sich im Lichtmikroskop gut beobachten. Dennoch sind alle Versuche, ihren Zusammenbau und ihre Funktion im Detail zu verstehen, weitgehend gescheitert. „Wir haben nun mit der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae bewusst ein sehr einfaches System für den mRNA-Transport gewählt“, sagt Dr. Marisa Müller, die einen Großteil der Experimente durchgeführt hat. „Die Transportfaktoren umfassen hier eine überschaubare Zahl und sind zudem bereits alle bekannt.“

„So wissen wir, dass für den aktiven Transportprozess neben dem Myosin-Motor Myo4p auch die Faktoren She2p und She3p nötig sind“, ergänzt Roland Heym, der ebenfalls maßgeblich beteiligt war und sich die Erstautorenschaft mit Müller teilt. She2p ist ein RNA-Bindungsprotein, das bislang als alleinig verantwortlich für die spezifische Erkennung der mRNA galt, die transportiert werden soll. Diese Identifizierung sollte, so wurde vermutet, sehr früh im Zellkern und damit direkt nach dem Ablesen der genetischen Information erfolgen.

Der eigentliche Transport aber selbst beginnt erst im Zytoplasma, also nach dem Verlassen des Zellkerns. Hier kommt dann She3p zum Zuge: Das zytoplasmatische Adapterprotein verbindet She2p – und auch die molekulare mRNA-Fracht mit dem Motorprotein Myo4p. Wie, wann und in welcher Reihenfolge sich dieser Transportkomplex zusammensetzt, konnte das Team um Niessing mithilfe einer Kombination aus klassischen biochemischen, modernen biophysikalischen und in vivo-Methoden zeigen.

„Zu unserer Überraschung fanden wir dabei heraus, dass stabile und spezifische Komplexe aus She2p und mRNAs nur in Anwesenheit von She3p gebildet werden – und zwar nur mit mRNAs, die auch für den Transport bestimmt sind“, so Niessing. „Dabei interagiert She3p nicht nur mit dem Motor Myo4p und She2p, sondern auch direkt mit der mRNA. „Allerdings reicht weder die individuelle Bindung von She3p oder She2p an die mRNA aus, um die richtige RNA-Fracht gezielt zu erkennen: Vielmehr müssen She2p, She3p und die mRNA zusammenkommen, damit ein Komplex mit hoher Stabilität und Spezifität zusammengebaut wird.

Dies funktioniert aber nur mit mRNAs, die sich durch bestimmte molekulare Marker als Frachtgut präsentieren. Ohne diese Kennzeichen wird die Bindung zwischen der mRNA und dem Transportkomplex wieder aufgelöst. „Unsere Ergebnisse zeigen einmal mehr, wie wenig von diesen essenziellen Prozessen bekannt ist“, betont Niessing. „Es wird noch einer Reihe von Studien bedürfen, um die Gemeinsamkeiten und Unterschiede des molekularen Transports in einfachen und höheren Organismen zu verstehen.“ (suwe)

Publikation:
„A Cytoplasmic Complex Mediates Specific mRNA Recognition and Localization in Yeast“;
M. Müller, R. G. Heym, A. Mayer, K. Kramer, M. Schmid, P. Cramer, H. Urlaub, R.-P. Jansen, D. Niessing;
PloS Biol, 2011 Apr.; 9(4): e 1000611;
doi: 10.1371/journal.pbio.1000611

Externer Link: www.uni-muenchen.de

Weitere Erfolge mit Quantendiamanten

Veröffentlicht am von

Pressemitteilung der Universität Stuttgart vom 19.04.2011

Veröffentlichung in Nature Physics und DFG-Forschergruppe

Forschern des 3. Physikalischen Instituts sowie des Stuttgart Research Centers für Photonische Technologien (SCoPe) der Universität Stuttgart ist es gelungen, mit einer einzelnen atomaren Fehlstelle in Diamant elektrische Felder zu messen. Damit können künftig die Struktur einer Substanz und deren chemische Reaktivität gleichzeitig bestimmt werden. Über diese Messungen berichtet nun die renommierte Zeitschrift Nature Physics. Die Erfolge der Stuttgarter Wissenschaftler auf dem Feld der Quantendiamanten honorierte auch die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG, die in ihrer Sitzung im April die Einrichtung der DFG-Forschungsgruppe „Diamond Materials and Quantum Application“ an der Uni Stuttgart bewilligt hat.

Die Quantenphysik wandelt sich dank eines immer umfassenderen Verständnisses und gut beherrschbarer Experimente zunehmend zum Forschungsfeld Quantentechnologie. Physikerinnen und Physiker können mittlerweile Materie maßschneidern und die Quantendynamik beeinflussen, was vielfältige Anwendungsmöglichkeiten beispielsweise in der Informationsverarbeitung oder der Sensorik eröffnet. Die Forschergruppe „Diamond Materials and Quantum Application“ (Sprecher: Prof. Jörg Wachtrup, 3. Physikalisches Institut der Universität Stuttgart) widmet sich mit Diamant einem sehr vielversprechenden Quantenmaterial und nutzt die technologischen Grundlagen dazu, besser kontrollierte und immer komplexere Diamant-Strukturen herzustellen. Hierzu bringt die Forschergruppe Experten zu Materialwachstum, Strukturierung und Defekterzeugung, aber auch Quantenoptik und Spintronik zusammen. Sie fokussiert vor allem auf die Anwendung von „Quanten-Diamanten“ in den Bereichen Quantenphotonik und Spintronik. Die Ergebnisse der Forschergruppe könnten in der Zukunft aber auch unter anderem in der Medizin Anwendung finden.

Hochgenaue Messung elektrischer Felder

In den jetzt in Nature Physics publizierten Forschungsarbeiten widmen sich die Stuttgarter Forscher der großen physikalischen Herausforderung, elektrische Felder zu vermessen. Solche Felder spielen an verschiedenen Stellen in der Natur und Technik eine entscheidende Rolle. Nervenimpulse werden zum Beispiel durch die Veränderung von elektrischen Feldern übertragen und auch die moderne Datenspeicherung wie zum Beispiel auf USB-Sticks beruht auf der Speicherung elektrischer Ladung. Die hochgenaue Messung der mit den Ladungen verbundenen kleinen elektrischen Felder ist allerdings eines der anspruchsvollsten Gebiete der Messtechnik. Die Stuttgarter Forscher haben dafür einen neuartigen Sensor entwickelt, der aus lediglich einem einzelnen Atom besteht. Dieses Stickstoffatom ist als Verunreinigung in Diamant enthalten. Das Diamantgitter fixiert das Atom und erlaubt es gleichzeitig, mit Hilfe eines Lasers die atomare Fehlstelle zu adressieren. Die Wechselwirkung des Atoms mit dem zu messenden Feld kann mittels des von der Verunreinigung wieder ausgesendeten Lichts bestimmt werden. Auf diese Weise ist man in der Lage, elektrische Felder zu messen, die einem Bruchteil einer Elementarladung in einer Entfernung von 0,1 Mikrometern entsprechen. Da der Sensor selbst ungefähr die Abmessung von einem Atom besitzt, können elektrische Felder ebenfalls mit dieser räumlichen Präzision gemessen werden. Das optische Auslesen des Sensors erlaubt es, den Sensor in jeder beliebigen Geometrie anzubringen. Zudem erreicht das Verfahren bei Raumtemperatur und unter Umgebungsbedingungen seine Empfindlichkeit und Auflösung.

Mit demselben Verfahren konnten Wissenschaftler in der Vergangenheit bereits den Nachweis kleiner magnetischer Felder demonstrieren. Jetzt wurde es erstmals möglich, am selben Ort das elektrische sowie magnetische Feld zu bestimmen, ohne den Sensor wechseln zu müssen. Diese einzigartige Kombination eröffnet vollkommen neue Möglichkeiten, zum Beispiel das gleichzeitige Messen der Verteilung von magnetischen Momenten der Kerne chemischer Verbindungen sowie die Ladungsverteilung von Elektronen in einzelnen Molekülen.

Veröffentlichung:
Florian Dolde, Helmut Fedder, Marcus W. Doherty, Tobias Nöbauer, Florian Rempp, Gopalakrishnan. Balasubramanian, ThomasWolf, Friedemann Reinhard, Lloyd C.L. Hollenberg, Fedor Jelezko and Jörg Wrachtrup: Sensing electric fields using single diamond spins – Nature physics 10.1038/NPHYS1969

Externer Link: www.uni-stuttgart.de

Neu entdecktes Gen schützt vor Hirnschädigung

Veröffentlicht am von

Pressemitteilung der Universität Heidelberg vom 21.04.2011

Perspektiven für die Therapie bei Schlaganfall und neurodegenerativen Erkrankungen

Ein Gen, das vor den Folgen eines Schlaganfalles schützt, haben Wissenschaftler der Universität Heidelberg unter Leitung von Prof. Dr. Hilmar Bading entdeckt. Die Forscher am Interdisziplinären Zentrum für Neurowissenschaften (IZN) konnten nachweisen, dass die vermehrte Herstellung dieses Genproduktes die Nervenzellen im Gehirn widerstandsfähiger macht. Sauerstoffmangel und zu hohe Konzentrationen von Neurotransmittern führen bei einem Schlaganfall zu ausgedehntem Zelluntergang im Gehirn. Gehirnzellen, die durch Gentransfer mit dem neu entdeckten Gen ausgestattet wurden, sind unter diesen toxischen Bedingungen überlebensfähiger. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse jetzt in der amerikanischen Fachzeitschrift „The Journal of Neuroscience“.

Zu den besonderen Eigenschaften des neu entdeckten Gens gehört, dass es Teil eines körpereigenen Schutzprogramms ist: Es wird immer dann von Nervenzellen angeschaltet, wenn diese aktiv sind – ein aktives Gehirn baut sich also sein eigenes Schutzschild auf. „Erste Hinweise auf eine mögliche Schutzfunktion dieses Gens erhielten wir durch Experimente an sogenannten Nervenzellkulturen, mit denen man die Bedingungen, denen das Gehirn bei einem Schlaganfall ausgesetzt ist, simulieren kann. Wir konnten daraufhin in einem Mausmodell zeigen, dass die Hirnschädigung, die durch mangelhafte Blutversorgung bei einem Schlaganfall hervorgerufen wird, durch das Schutzgen vermindert werden kann“, erläutert Prof. Bading.

Die Heidelberger Forscher gehen davon aus, dass das Gen nicht nur vor den Folgen eines Schlaganfalles schützt, sondern die Zellen generell widerstandsfähiger macht. So könnte es auch gegen das Absterben von Nervenzellen als Folge von Alterungsprozessen oder zum Beispiel auch in der Therapie neurodegenerativer Erkrankungen wie Morbus Alzheimer eingesetzt werden. Der genaue Mechanismus, über den das Gen die Zelle vor dem Sterben schützt, ist den Wissenschaftlern zwar noch nicht bekannt, die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass das Schutzgen bestimmte „Selbstmordgene“ blockieren kann.

Die Tatsache, dass der Körper dieses Gen eigenständig anschalten kann und damit in der Lage ist, sich diesen Schutz selbst aufzubauen, bedeutet, so Prof. Bading, „dass man nicht nur ins Fitnessstudio gehen sollte, um seinen Körper fit zu halten, sondern sich auch geistig betätigt – denn ein aktives Gehirn ist besser geschützt“. Die Erkenntnisse der Heidelberger Wissenschaftler bieten einerseits neue Perspektiven für die Therapie von Schlaganfällen und neurodegenerativen Erkrankungen. Sie unterstreichen aber auch, wie wichtig geistige Aktivität für die Gesundheit ist.

Originalveröffentlichung:
Zhang, S.-J., Buchthal, B., Lau, D., Hayer, S., Dick, O., Schwaninger, M., Veltkamp, R., Zou, M., Weiss, U., Bading, H. (2011): A Signaling Cascade of Nuclear Calcium-CREB-ATF3 Activated by Synaptic NMDA Receptors Defines a Gene Repression Module That Protects against Extrasynaptic NMDA Receptor-Induced Neuronal Cell Death and Ischemic Brain Damage. J. Neurosci. 31: 4978-4990.

Externer Link: www.uni-heidelberg.de

Der Schwerkraft auf der Spur – die Gravitations-Resonanzmethode

Veröffentlicht am von

Presseaussendung der TU Wien vom 17.04.2011

Mit den Tricks der Quantenphysik kann nun auch die Gravitation bei kurzen Abständen untersucht werden: An der Technischen Universität (TU) Wien wurde dazu ein neues Messverfahren entwickelt, mit dem sich Theorien über die Schwerkraft nun präzise testen lassen.

Bei den genauesten Messverfahren, die wir kennen, ist Quantenphysik im Spiel: Hochpräzise Atomuhren oder hochauflösende Magnetresonanzverfahren in der Medizin beruhen auf der Vermessung von Quantensprüngen: Regt man ein Teilchen in genau der richtigen Frequenz an, wechselt es seinen Quantenzustand – man spricht von „Resonanzspektroskopie“. Alle bisherigen Verfahren dieser Art verwenden dafür elektromagnetische Strahlung oder Felder. Wissenschaftler an der TU Wien haben nun eine Resonanzmethode entwickelt, die zum ersten Mal ohne Elektromagnetismus auskommt und auf die Schwerkraft angewandt wird. Durch die Gravitation ergeben sich für die Neutronen verschiedene mögliche Quantenzustände. Neu ist, dass Übergänge zwischen diesen Zuständen angeregt und präzise vermessen werden können. Die Ergebnisse dieser Experimente wurden nun im Fachjournal „Nature Physics“ publiziert.

Schwerkraft und Quantenphysik haben auf den ersten Blick wenig miteinander zu tun: Die Gravitation spüren wir, wenn große, massereiche Objekte wie Sterne oder Planeten im Spiel sind. Für Quantenteilchen hingegen spielt die Schwerkraft meist keine große Rolle. Mit der neuen Methode werden diese beiden Bereiche nun verknüpft – die Theorie der Gravitation lässt sich nun auf der Skala kleinster Entfernungen untersuchen. Damit erhofft man sich auch neue Erkenntnisse über Stringtheorie und die Natur dunkler Materie. Bisher beschränkte sich die Erforschung der Schwerkraft auf makroskopische Entfernungen – oder gar auf astronomische Abstände.

Extrem langsame Neutronen

Die Auswirkungen der Gravitation auf sehr kurzen Längenskalen zu messen ist schwer: „Die Aussagekraft von Atomen bei solchen Experimenten ist begrenzt, weil ihr Verhalten von kurzreichweitigen elektrischen Kräften stark dominiert wird – etwa von Van der Waals- oder Casimirkräften“, erklärt Prof. Hartmut Abele von der TU Wien. „Doch mit ultrakalten Neutronen, die ladungslos und extrem wenig polarisierbar sind, können wir auf kurzen Abständen sehr präzise messen.“ Neben Prof. Abele und seinen Assistenten Tobias Jenke und Dr. Hartmut Lemmel war auch Dr. Peter Geltenbort vom Institut Laue-Langevin in Grenoble an dieser Forschungsarbeit beteiligt. Die Forschung wurde vom FWF im Rahmen eines Schwerpunktprogrammes der DFG gefördert.

Quantensprünge zwischen Gravitations-Zuständen

Ein Stein lässt sich in eine beliebige Höhe anheben – und je höher wir ihn heben, umso mehr Energie müssen wir aufwenden. Bei Quantenteilchen, wie den Neutronen, die zwischen zwei ebenen Platten hindurchfliegen, ist das anders: Sie können nur ganz bestimmte Portionen von Gravitations-Energie aufnehmen. An der Neutronenquelle des Instituts Laue-Langevin in Grenoble gelang es den Wiener Physikern, den quantenphysikalischen Energie-Zustand der Neutronen zwischen zwei ebenen Platten genau festzulegen. Eine der Platten ließ man dann mit einer präzise kontrollierten Frequenz vibrieren. Entspricht diese Frequenz genau der Energiedifferenz zwischen zwei Quantenzuständen, wird das Neutron dazu angeregt, in einen höheren Energiezustand zu wechseln. Wenn man misst, bei welcher Frequenz es zu diesem Übergang kommt, weiß man auch, welcher Energie-Unterschied zwischen den beiden Quantenzuständen besteht.

Träge Masse und schwere Masse

Massive Objekte haben zwei wichtige Eigenschaften: Sie sind träge (sie lassen sich also nur mit großem Kraftaufwand beschleunigen) und sie sind schwer (auf sie wirkt eine starke Gravitationskraft, nämlich die Anziehungskraft der Erde). Schon im 16. Jahrhundert erkannte man, dass Trägheit und Schwere zusammengehören und dass deshalb alle Objekte unabhängig von ihrer Masse gleich schnell zu Boden fallen. Ob das nur eine gute Näherung ist, oder ob das tatsächlich auch auf winzigen Skalen in der Quantenwelt stimmt, soll sich nun mit den neuen Experimenten endlich untersuchen lassen.
 
Schon seit Jahrzehnten wird angestrengt versucht, die Gravitation mit der Quantentheorie zu einer gemeinsamen Theorie aller Kräfte zu vereinen. So entstanden etwa verschiedene Stringtheorien, von denen die Existenz von zusätzlichen Raumdimensionen vorhergesagt wird, die uns bisher noch verborgen geblieben sind. „Mit unserer Neutronen-Methode werden wir jetzt daran gehen, solche Theorien direkt im Labor zu testen“, kündigt Prof. Hartmut Abele an. Selbst für die Kosmologie können diese Experimente eine wichtige Rolle spielen: Auch Theorien über die geheimnisvolle „dunkle Materie“, die Bewegungen der Galaxien beeinflussen soll, können nun auf winziger Skala durch die hochpräzisen Neutronen-Messungen untersucht werden. „Unsere Methode, die für die ganz kleinen Längenskalen gemacht ist, könnte möglicherweise – viel Glück vorausgesetzt – Aussagen über die Entwicklung des Universums an sich erlauben. Auf jeden Fall erwarten uns spannende Neuigkeiten der Gravitationsforschung“, ist Prof. Abele zuversichtlich. (Florian Aigner)

Externer Link: www.tuwien.ac.at

Solarenergie effizienter nutzen

Veröffentlicht am von

Presseinformation des KIT (Karlsruher Institut für Technologie) vom 14.04.2011

KIT-Wissenschaftler liefern grundlegende Erkenntnisse über die Vorgänge in photoelektrochemischen Zellen und publizieren in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“

Die Erschließung und Nutzung neuer Energiequellen zählt zu den größten Herausforderungen unserer Zeit. Solarenergie spielt dabei eine zentrale Rolle. Eine interessante Variante ist die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in chemische Energie, beispielsweise die Erzeugung von Wasserstoff durch Spaltung von Wasser. Der momentan effizienteste, aber noch wenig verstandene Prozess ist die Titanoxid-basierte Photo-katalyse. Wissenschaftler des KIT-Instituts für Funktionelle Grenzflächen (IFG) haben in Zusammenarbeit mit Kollegen aus dem In- und Ausland die fundamentalen Mechanismen der Photochemie an Titanoxid untersucht und liefern neue detaillierte Erkenntnisse.

Obwohl die Wasserstoffgewinnung aus Wasser und Sonnenlicht mittels Oxidpulvern schon seit mehreren Jahrzehnten intensiv untersucht wird, gibt es noch immer keine befriedigende Beschreibung der zugrunde liegenden physikalischen und chemischen Mechanismen. Unter der Leitung von Professor Christof Wöll ist es Wissenschaftlern des KIT-Instituts für Funktionelle Grenzflächen (IFG) nun in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universitäten St. Andrews (Schottland) und Bochum sowie des Helmholtz-Forschungs-zentrums Berlin gelungen, neue Erkenntnisse zu fundamentalen Mechanismen der Photochemie an Titandioxid (TiO2) zu gewinnen.

Titandioxid ist ein photoaktives Material und kommt in der Natur in den zwei Modifikationen Rutil und Anatase vor, wobei die Anatase-Form eine zehnfach höhere photochemische Aktivität besitzt. Fällt Licht auf dieses weiße Pulver, das auch als Pigment in der Malerei und als Sonnenschutzmittel eingesetzt wird, werden Elektronen in angeregte Zustände versetzt und können dann beispielsweise Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff spalten. Der auf diese Weise gewonnene Wasserstoff ist ein „sauberer“ Energieträger, da bei seiner Verbrennung kein klimaschädliches Treibhausgas, sondern lediglich Wasser entsteht. Titandioxid wird auch zur Herstellung selbstreinigender Oberflächen verwendet. Dabei entfernt einfallendes Sonnenlicht durch photochemische Prozesse unerwünschte Beläge. In Krankenhäusern wird dieser Effekt zur Sterilisierung speziell beschichteter Instrumente durch Bestrahlen mit UV-Licht genutzt.

Die physikalischen Mechanismen dieser photochemischen Reaktionen an Titandioxidoberflächen und insbesondere der Grund für die viel höhere Aktivität von Anatase konnten bislang noch nicht aufgeklärt werden, da die dafür verwendeten Pulverpartikel mit nur wenigen Nanometern winzig klein sind. Solch kleine Partikel sind für die Untersuchung mit leistungsstarken Methoden der Oberflächen-analytik nicht geeignet. Daher haben die Forscher für ihre Messungen Millimeter-große Einkristalle verwendet. An derartigen Substraten konnten dann mit Hilfe eines neuartigen Infrarot-Spektrometers erstmals präzise Messungen zur Photochemie an der Oberfläche von Titandioxid durchgeführt werden.

Außerdem haben die Wissenschaftler mittels einer laser-basierten Technik die Lebensdauer von lichterzeugten elektronischen Anregungen im Inneren von TiO2-Kristallen bestimmt. Genaue Informationen über diese Prozesse sind von großer Bedeutung, wie Christof Wöll, Leiter des IFG, erklärt: „Eine kurze Lebensdauer bedeutet, dass die angeregten Elektronen sofort wieder in ihren Ausgangszustand zurück fallen. Es entsteht eine Art interner Kurzschluss. Bei einer großen Lebensdauer bleiben die Elektronen lange genug im angeregten Zustand, um die Oberfläche des Kristalls zu erreichen, wo sie dann chemische Prozesse in Gang setzen.“ Anatase ist hierfür besonders gut geeignet, weil die elektronische Struktur dieses Materials eine Besonderheit aufweist, die diesen „internen Kurzschluss“ verhindert. Die Kenntnis dieser Ursache wird es den Forschern nun erlauben, Form, Größe und Dotierung der in den Photoreaktoren eingesetzten Anatase-Partikel weiter zu optimieren. Ziel ist es, photoaktive Materialien mit höheren Wirkungsgraden und längeren Lebensdauern zu entwickeln. „Für die Erzeugung elektrischer und chemischer Energie aus Sonnenlicht haben die Ergebnisse von Wöll und Mitarbeitern eine große Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf die Optimierung von Photoreaktoren,“ sagt Professor Olaf Deutschmann, Sprecher des Helmholtz-Graduiertenkollegs „Energy-related Catalysis“. (twn)

Publikation:
Mingchun Xu, Youkun Gao, Elias Martinez Moreno, Marinus Kunst, Martin Muhler, Yuemin Wang, Hicham Idriss, Christof Wöll, Phys. Rev. Lett. 106, 138302 (2011)

Externer Link: www.kit.edu