Spinat als Sprengstoff-Schnüffler

Ins Blattgewebe eineschleuste Nanoröhrchen machen Spinatpflanzen zu lebenden Sensoren - beispielsweise für Pikrinsäure, eine Sprengstoffkomponente. © koshmar1982/ thinkstock
Ins Blattgewebe eineschleuste Nanoröhrchen machen Spinatpflanzen zu lebenden Sensoren – beispielsweise für Pikrinsäure, eine Sprengstoffkomponente. © koshmar1982/ thinkstock
Nanotechnologisch aufgerüstet: Forscher haben simple Spinatpflanzen zu Umweltsensoren umfunktioniert. Dafür schleusten sie spezielle Nanoröhrchen ins Blattgewebe der Pflanzen ein. Gelangt nun mit dem Wasser eine für Sprengstoff typische Chemikalie ins Blatt, beginnt dieses zu fluoreszieren. Aber auch andere Chemikalien oder Schadstoffe lassen sich mit dieser Methode aufspüren, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature Materials“ berichten.

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Pflanzen verfügen von Natur aus über eine komplexe und feinfühlige Wahrnehmung ihrer Umwelt. Kein Wunder, sind sie doch als festgewachsene Wesen darauf angewiesen, möglichst rechtzeitig auf Veränderungen reagieren zu können, beispielsweise indem tierische Helfer herbeirufen oder ihre Nachbarn warnen.

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Forscher entwickeln künstliche „zweite Haut“

Eine durchsichtige „zweite Haut“ könnte künftig die Folgen von Hautalterung mildern © Melanie Gonick/ MIT
Eine Schicht Jugend: Forscher haben ein Material entwickelt, das vorübergehend eine zweite Haut bildet. Das durchsichtige Polymer verhält sich ähnlich wie natürliche junge Haut und könnte künftig die Folgen von Hautalterung mildern. Die künstliche Schicht glättet unter anderem Falten und schützt die Haut – sie könnte womöglich aber auch medizinische Funktionen übernehmen, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin „Nature Materials“.

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Tiefe Falten und schlaffes Gewebe: Wenn Haut altert, wird sie weicher und weniger elastisch. Neben den ästhetischen Aspekten, beeinträchtigen die Folgen der Alterung oder von Schäden vor allem die Schutzfunktionen der Haut gegenüber extremen Temperaturen, Giftstoffen, Mikroorganismen, Strahlung und Verletzungen. Schon lange versuchen Forscher deshalb, Schutzbeschichtungen zu entwickeln, die die Funktionen der gesunden Haut wiederherstellen oder verbessern können.

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Neuer Zustand der Materie nachgewiesen

Der Quantenzustand der Spinflüssigkeit tritt der Theorie nach bei Materialien auf, die eine bienenwabenähnliche Struktur besitzen. © Genevieve Martin/ Oak Ridge National Laboratory
Seit 40 Jahren postuliert, jetzt endlich nachgewiesen: Forscher haben erstmals den Materiezustand der Quanten-Spinflüssigkeit in einem realen Material beobachtet. In diesem Zustand scheinen Elektronen in Quasiteilchen zu zerfallen, die sogenannten Majorana-Fermionen. Mit Rutheniumchlorid haben die Physiker nun ein Material gefunden, das bei bestimmten Temperaturen zu einer solchen Spinflüssigkeit wird, wie sie im Fachmagazin „Nature Materials“ berichten.

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Nach gängiger Vorstellung sind Elektronen Elementarteilchen und damit unteilbar – eigentlich. Doch im Reich der Quantenphysik gelten andere Regeln. Sie ermöglichen Materiezustände, die in der makroskopischen Welt unmöglich wären. Zu diesen gehört die bereits vor gut 40 Jahren vom US-Physiker Phil Anderson vorhergesagte Quanten-Spinflüssigkeit. Dieser mysteriöse Materiezustand tritt unter bestimmten Bedingungen bei magnetischen Festkörpern auf.

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