Nachrichten zum Thema Biophysik

Prototyp einer Treppe mit an Federn aufgehängten Stufen, die den Kraftaufwand bei Auf- und Abstieg um etwa ein Fünftel reduziert.

Federstufen erleichtern Treppensteigen

Alternative zum Aufzug oder Treppenlift soll vor allem älteren Menschen Auf- und Abstieg erleichtern
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Mona Lisa, Niels Bohr, Monumente – Filigrane Nanostrukturen können per Laser geformt werden, um Farbbilder ohne jedes Pigment zu drucken. Jedes Bild mit 127.000 Bildpunkten pro Zoll (dpi) ist allerdings nur wenige Dutzend Mikrometer groß und nur unter dem Mikroskop zu bewundern.

Vorbild Pfauenfeder – Bunte Bilder dank schillernder Reflexionen

Per Laser geformte Nanostrukturen ermöglichen dauerhafte Farbbilder – Anwendung für Sicherheitsetiketten oder optische Datenspeicherung
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Prototyp eines Roboterrochens, angetrieben mit Muskeln aus flexiblem, dielektrischem Kunststoff

Roboterrochen mit Kunststoffmuskeln

Prototyp wird mit einer Kombination aus Hydrogel und einem elektroaktiven Material angetrieben
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DNA-Massenspeicher: Yaniv Erlich und Dina Zielinski bei der Entwicklung ihres Datenspeichers aus Erbgut-Strängen.

Fehlerfreier Datenspeicher aus DNA-Molekülen

Spezieller Algorithmus schöpft Potenzial für enorme Datendichte aus – 215.000 Terabyte pro Gramm
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Vorbild Zikadenflügel: Winzige Nanokegel verbessern auf einer bionischen Oberfläche die hydrophoben Eigenschaften.

Wie Zikadenflügel Tautropfen abperlen lassen

Bionisches Material verhindert dank winziger Nanokegel Benetzung mit kleinsten Tröpfchen
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Illustration eines photonischen Mach-Kegels: Dieser bildet sich aus, wenn sich ein Laserpuls schneller bewegt als die von ihm erzeugten Streulichtwellen.

Schockwelle aus Licht gefilmt

100 Milliarden Bilder pro Sekunde: Neues Kamerasystem nimmt erstmals photonischen Mach-Kegel aus gestreuten Lichtwellen auf
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Neues mikrostrukturiertes Haftmaterial, dessen Haftkräfte sich über UV-Lichtpulse kontrollieren lassen.

Vorbild Gecko: Hafteffekt lässt sich mit UV-Licht steuern

Neues Kompositmaterial legt Grundlage für schaltbare Haftgreifer von Laborautomaten und Robotern
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Weißstörche auf ihrem Flug über Israel

Vogelflug: Mathematisches Modell simuliert thermischen Auftrieb

Lernfähiger Algorithmus offenbart die beste Strategie für Zugvögel – Nutzen auch für autonome Flugdrohnen
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Roboter-Rochen mit Goldskelett und einem Antrieb aus lebenden Herzmuskelzellen

Roboter-Rochen schwimmt dank lichtaktiver Muskelzellen

Bionischer Prototyp mit einem Miniskelett aus Gold lässt sich über Lichtsignale steuern
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Das Chamäleon der Art Chamaeleo calyptratus aus dem belgischen Zungenversuchen.

Chamäleon: Zähe Spucke für fette Beute

Die Kriechtiere halten ihre Beute mit einem stark viskosen Sekret auf der Zunge fest – Ergebnisse stellen Saugnapf-Theorie in Frage
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Photosynthese in Schwefelbakterien: Schema zeigt die Spektren, aus denen der zeitliche Ablauf des Energieflusses bestimmt wird. ©

Kompletter Energiefluss der Photosynthese entschlüsselt

Kurze Laserpulse offenbaren den zeitlichen Ablauf, in dem die Energie des Sonnenlichts durch Grüne Schwefelbakterien transportiert wird
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CLOUD-Experiment: In dieser Wolkenkammer untersuchen Atmosphärenphysiker die Bildung von Kondensationskeimen

Wolkenphysik: Geheimnis um Tröpfchenbildung gelüftet

Atmosphärenphysiker finden neuen Bildungsprozess für Kondensationskeime aus organischen Molekülen – Hohe Relevanz für Klimamodelle
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Sensorchip: Mit diesen filigranen Strukturen können flüssige Proben über optische Signale schnell analysiert werden.

Komplettes Blutbild aus nur einem Tropfen

Photonische Sensorchips können mit Licht schnell die Bestandteile von Flüssigkeiten analysieren
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3D-Strukturen von Biomolekülen, die sich über die Streuung von Röntgenpulsen ermitteln ließ.

Freie-Elektronen-Laser: Röntgenpulse machen 3D-Strukturen von Biomolekülen sichtbar

Verbesserte Methode erweitert Kristallographie-Verfahren deutlich, um bisher unbekannte Molekülstrukturen entschlüsseln zu können
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Gel-Gehirn aus dem 3D-Drucker

3D-Druck: Gel-Gehirn erklärt Furchenbildung

Physikalische Kräfte sind eher für die komplexe Struktur der Hirnwindungen verantwortlich als biologische und chemische Faktoren
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Künstliche Photosynthese: Schema der Stromerzeugung (e-) in einer photobioelektochemischen Zelle.

Biologische Solarzelle für bessere künstliche Photosynthese

Natürlicher Lichtsammel-Komplex kann mit Elektroden für eine biokatalytische Stromerzeugung gekoppelt werden
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So wie Kohlekraftwerke zwar weniger effizient, dafür aber billiger zu bauen sind als Kernkraftwerke, ist die Energiegewinnung von Zellen durch Gärung weniger aufwendig als durch Atmung.

Warum Zellen gären statt atmen

Auch wenn Sauerstoff verfügbar ist, kann – je nach Wachstumsbedingungen – die Gärung die kostengünstigere Form der Energiegewinnung sein
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