Wissenschaft und TechnologieS


Bug

Neue Entwicklung: Roboter-Ameisen die zusammenarbeiten


scinexx
Di, 14 Apr 2015 13:31 UTC
Koordinierter Lastentransport bei bionischen Insekten mit kooperativem Verhalten

Elektronische Krabbeltiere: Ingenieure und Biologen haben gemeinsam Roboter-Ameisen gebaut, die dem natürlichen Vorbild nicht nur optisch ähneln: Sie schleppen gemeinsam schwere Lasten und stimmen sich dabei aufeinander ab, wie es auch echte Ameisen tun. Diese bionischen Insekten sind aber kein bloßes Spielzeug - sie verdeutlichen die für die Industrie wichtige Kooperation zwischen automatisierten Robotern.
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Screenshot
Die BionicANTs ähneln dem natürlichen Vorbild.


In der Wohnung werden sie mit allen Mitteln bekämpft, doch in freier Natur finden wir sie faszinierend: Ameisenstraßen aus oft mehreren hundert Tieren, die ihre Nahrung zum Bau schleppen. Besonders interessant ist für Forscher dabei, wie sich der Schwarm organisiert und wie die einzelnen Tiere untereinander abstimmen. Wissenschaftler versuchen deshalb schon seit einiger Zeit, derartiges Schwarmverhalten mit künstlicher Intelligenz nachzubauen.
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Chalkboard

Verblüffend simple Tarnkappe: Neuer Weg entdeckt, Objekte unsichtbar zu machen


Scinexx
Di, 14 Apr 2015 00:00 UTC
Sich auslöschende Streuung macht Objekt im Mikrowellenbereich unsichtbar
Tarnkappe,experiment unsichtbarkeit
© ITMO UniversityIn dieser Versuchskammer wurde das Experiment durchgeführt. Die Verkleidungen sollen unkontrollierte Reflektionen der Strahlung verhindern.
Verblüffend simple Tarnkappe: Forscher haben einen neuen Weg entdeckt, um Objekte unsichtbar zu machen. Sie nutzen dafür einen Resonanzeffekt aus, der bei der Streuung von Strahlung an zylindrischen Objekten auftritt - eine Beschichtung mit exotischen Metamaterialien ist nicht nötig. Ein simpler Wasserzylinder und Strahlung einer bestimmten Wellenlänge reichen aus. Aber auch im sichtbaren Licht lässt sich das Prinzip umsetzen, wie die Forscher im Fachmagazin Scientific Reports berichten.

Tarnkappen sind heute keine Fantasie mehr, es gibt sie bereits. Meist beruhen sie auf Metamaterialien, Substanzen, die das Licht auf exotische Weise brechen und um ein darin eingehülltes Objekt herumleiten - das Objekt wird unsichtbar. Solche Tarnkappen existieren für sichtbares Licht, aber auch für Magnetfelder und sogar Schall. Der Nachteil an diesen Ansätzen: Sie benötigen Metamaterialien und sind damit sehr aufwändig und teuer herzustellen.

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Clock

Unsere innere Uhr reagiert auch auf die Ernährung: Erhöhter Fettanteil in der Nahrung verändert Rhythmen von Genen und Stresshormonen


Scinexx.de
Di, 14 Apr 2015 07:48 UTC
Erhöhter Fettanteil in der Nahrung verändert Rhythmen von Genen und Stresshormonen
meal,Mahlzeit,Essen
© Peggy GrebWas wir essen beeinflusst auch den Rhythmus unserer inneren Uhr.
Fett manipuliert Uhr: Was wir essen, beeinflusst auch unseren inneren Tagesrhythmus, wie eine Studie an Zwillingen nun nachweist. Nahmen diese plötzlich mehr Fett zu sich, verzögerte sich der Takt einiger wichtiger Gene der inneren Uhr. Auch die Ausschüttung des Stresshormons Cortisol veränderte sich, wie die Forscher berichten. Das spricht dafür, dass unsere innere Uhr nicht nur auf Zeitgeber wie Licht oder Bewegung reagiert, sondern auch auf das, was wir essen.

Unser Stoffwechsel, unsere Hormone aber auch andere Körpervorgänge, folgen einem regelmäßigen Tag-Nacht-Zyklus. Dieser Takt unserer inneren Uhr wird von bestimmten Genen gesteuert und durch äußere Zeitgeber wie das Licht mit der Umwelt synchronisiert. Gerät dieser Rhythmus aus dem Takt, beispielsweise durch Jetlag oder Schichtarbeit, dann kann dies Depressionen, Diabetes und sogar geistige Einbußen nach sich ziehen und auch Übergewicht fördern.

Wie Olga Pivovarova vom Deutschen Institut für Ernährungsforschung (DIfE) und ihre Kollegen herausfanden, scheint unsere Ernährung einen größeren Einfluss auf die innere Uhr zu haben als bisher angenommen. Für ihre Studie ließen die Forscher zwölf eineiige und zwei zweieiige Zwillingpaare einem bestimmten Ernährungsregime folgen. Sechs Wochen lang bekamen sie zunächst eine Diät mit einem Kohlenhydratanteil von 55 Prozent, 15 Prozent Proteinen und 30 Prozent Fett. Dann wechselte die Diät: Es gab nur noch 40 Prozent Kohlenhydrate und dafür 45 Prozent Fett.

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Mars

Flüssiges Wasser auf dem Mars - Mars-Rover Curiosity geht Spuren nach


zeit.de
Mo, 13 Apr 2015 18:46 UTC
Auf dem Mars gibt es möglicherweise auch heute noch flüssiges Wasser. Darauf deuten Messungen des Mars-Rovers Curiosity hin, berichtet ein internationales Forscherteam.

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© JPL-Caltech/MSSS/NASA/EPA/dpaBild einer Kamera des Marsrovers Curiosity


Belege für Eis auf dem Mars haben Forscher schon lange. Nun haben sie Hinweise auf eine wasserhaltige Flüssigkeit: Wie ein internationales Wissenschaftlerteam im Fachblatt Nature Geoscience berichtet, gibt es auf dem Mars möglicherweise auch heute noch flüssiges Wasser. Darauf deuten Messungen des Mars-Rovers Curiosity hin.

Demnach könnte sich abends in den oberen fünf Zentimetern des Bodens aus der Luftfeuchtigkeit eine Art Salzlauge bilden, die morgens wieder verdunstet. Für Leben sei es allerdings vermutlich zu wenig Wasser und zu kalt, schreiben die Wissenschaftler.

"Wir haben die Substanz Kalziumperchlorat im Boden entdeckt und unter den richtigen Bedingungen absorbiert sie Wasserdampf aus der Atmosphäre", erläuterte Morten Bo Madsen von der Universität Kopenhagen in einer Mitteilung. "Unsere Messungen von der Wetterstation des Rovers Curiosity zeigen, dass diese Bedingungen nachts und direkt nach Sonnenaufgang im Winter existierten." Der Rover zeichnet am Boden und in 1,6 Metern Höhe unter anderem Lufttemperatur und -feuchtigkeit auf.
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Comet

Hirngespinste der NASA: Wir fischen bald Gefahren aus dem All


Spiegel
So, 12 Apr 2015 17:02 UTC
Was tun, wenn ein Asteroid auf die Erde zusteuert? Zur Entwicklung eines Abwehr-Systems wollen Nasa und Esa ein Labor auf einem der Gesteinsbrocken absetzen - und ihn anschließend mit einer Sonde beschießen.
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© DPAHochleistungs-Laser im All
Der Asteroid "Didymoon" bekommt einen ganz besonderen Auftritt: Die europäische Weltraumorganisation Esa und das US-amerikanische Gegenstück Nasa haben zumindest große Pläne mit ihm. Sie wollen den Gesteinsbrocken aus seiner Bahn bringen. Der Test gehört zu einer Reihe von Projekten mit einem Ziel: der Abwehr von Asteroiden auf Kollisionskurs mit der Erde.

Die Esa fasst die Bedrohung in Zahlen: Mehr als 600.000 Asteroiden sind in unserem Sonnensystem bekannt, gut 12.000 davon gelten als erdnahe Objekte, sogenannte Neos (Near Earth Objects). Auf der Risiko-Liste der Nasa stehen 494 solcher Neos. Der Pariser Esa-Experte Ian Carnelli schätzt rund 30 bis 40 Asteroiden als "gefährlich" für die Erde ein. Auf einer Konferenz der internationalen Akademie für Astronautik am Esa-Standort Esrin in Frascati bei Rom beraten Experten in den kommenden fünf Tagen über die Gefahren aus dem All.


Kommentar: Dabei vergisst die NASA, dass viele Asteroiden kein Licht reflektieren und oft so klein sind, dass sie nicht mit den verfügbaren Teleskopen registriert werden können, geschweige denn abgewehrt. Dazu ein paar Beispiele aus den letzten Jahren:

Kommentar: Zum Thema NASA ein Auszug aus einem Sott-Fokus-Artikel:
Feuerbälle

Entweder ist die menschliche Lebensspanne bemerkenswert kurz geworden oder am Himmel stimmt etwas ebenfalls nicht. Denn "einmalige" Feuerball-/Meteor-Sichtungen sind mittlerweile extrem häufig geworden. Wie üblich gibt es keine offizielle Erklärung, nur die Wiederholungen von "extrem selten" oder "einmalig im Leben". Hin und wieder taucht irgendein Narr der NASA auf, um zu erklären, dass die ganze Zeit Millionen von Weltraumgesteinen unseren Planeten umkreisen, es also nicht ungewöhnlich sei, dass wir sie von Zeit zu Zeit in unserer Atmosphäre sehen... wie einmal im Leben, oder jeden Tag. Das steht alles in der komplizierten Wissenschaft beschrieben, denkt also nicht zu sehr drüber nach, bis einer der Brocken in eurer Nachbarschaft landet. Sogar dann solltet ihr nicht zu viel drüber nachdenken. Es war wahrscheinlich eine Gasexplosion oder eine Düngemittelfabrik, die aus irgendeinem banalen Grund explodiert ist. Seht euch stattdessen lieber die letzte Folge von Gute Zeiten, schlechte Zeiten an.

Kometen

Es ist nicht besonders überraschend, dass niemand die Feuerbälle zu bemerken scheint, wenn man sieht wie lächerlich die Kometenwissenschaft im letzten Jahrhundert gewesen ist. Kometen sind keine schmutzigen Schneebälle. Das ist seit Generationen offensichtlich, hält die sogenannten Wissenschaftler aber nicht davon ab, immer wieder vollkommen verblüfft zu sein, wenn das Offensichtliche ihnen in die augen springt, oder wenn ein schmutziger Schneeball es entgegen aller Wahrscheinlichkeit eines Schneeballs in der Hölle schafft, unversehrt durch die Atmosphäre der Sonne hindurchzufliegen; und trotzdem nennen sie ihn immer noch einen "schmutzigen Schneeball". NASA-Wissenschaftler sind wie ein lernbehindertes Kind, das sich nicht recht zusammenreimen kann, dass Feuer brennt und seine Hand immer wieder auf die heiße Herdplatte legt.


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Binoculars

Wissenschaftler entdecken weiteren Zyklus der Sonne


Grewi.de
Fr, 10 Apr 2015 18:49 UTC
Neben dem schon lange bekannten 11-jährigen Sonnenzyklus haben Sonnenforscher nun einen weiteren Zyklus unseres Zentralgestirns entdeckt, während dem die Sonnenaktivität innerhalb von rund 330 Tagen zu- und wieder abnimmt. Hierbei handele es sich um eine Hauptquelle heftiger Sonneneruptionen.
sun sol
© Nasa
Boulder (USA) - Wie die Forscher um Scott McIntosh vom High Altitude Observatory of the National Center for Atmospheric Research aktuell im Fachjournal Nature Communications berichten werden, wird der quasi-einjährige Zyklus von Veränderungen in Bändern aus starken Magnetfeldern angetrieben, die sich auf jeder Hemisphäre der Sonne finden.

"Was wir hier vorliegen haben ist ein starker Antrieb von Sonnenstürmen", so der Forscher. "Durch ein besseres Verständnis darüber, wie sich diese aktiven Magnetfeldbänder in der Sonne bilden und so die jahreszeitlichen Instabilitäten entstehen, können wir unsere Vorhersagen über das sog. Weltraumwetter zusehends verbessern".

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Rocket

Lavatunnel auf dem Mond - riesig und bieten Platz für eine ganze Stadt


scinexx.de
Fr, 10 Apr 2015 17:00 UTC
Vulkanismus und geringe Schwerkraft könnte große Höhlen hinterlassen haben

Von Lava ausgehöhlt: Auf dem Mond könnte es theoretisch gewaltige Lavahöhlen geben - ähnlich wie auf Hawaii nur sehr viel größer. Denn der einst intensive Vulkanismus auf unserem Trabanten und die geringe Schwerkraft würden selbst kilometergroße Hohlräume ermöglichen, wie US-Forscher nun ermittelt haben. Sollte es sie wirklich geben, dann wären sie ideale Orte für künftige Mondstationen.

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© © NASASolche Senken alter Lavaströme - hier im Mondkater Aridaeus - könnten auf die Existtenz von Lavahöhlen hindeuten.
Der Mond hat eine vulkanisch sehr aktive Vergangenheit: Die ausgedehnten dunklen Mare auf der uns zugewandten Mondseite bestehen komplett aus erkalteter Basaltlava und auch auf der abgewandten Seite gibt es alte Feuerberge - einer davon zeugt sogar von einem ziemlich großen Ausbruch

Verdächtige Mondrillen

Bisher offen war jedoch die Frage, ob es auf dem Mond auch Lavahöhlen gibt - Kavernen, die entstehen, wenn glühende Lavaströme zunächst nur außen erkalten und dann eine Art Röhre bilden. "Es gab einige Diskussionen darüber, ob es solche Lavaröhren auch auf dem Mond geben könnte", erklärt Jay Melosh von der Purdue University. "Es gibt einige Indizien dafür, darunter gewundene Senken auf der Oberfläche."

Diese mäandernden Senken sind bis zu zehn Kilometer breit und mehrere hundert Kilometer lang. Sie ähneln ein wenig Flussbetten, werden aber eher Lavaströmen zugeschrieben - auch, weil sie meist an einem der alten Mondvulkane beginnen. Theoretisch wäre es möglich, dass die Lava, die einst in diesen Betten floss, auch Lavatunnel gebildet hat - Höhlen, die nun unter dem Regolith verborgen sind.
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People 2

Unfruchtbarkeit als evolutionärer Vorteil?

Sonja Kastilan
faz.net
Fr, 10 Apr 2015 17:14 UTC
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© DPAMother’s baby - father’s maybe: Die Evolution setzt auf Verschleierung.
Warum sollten sich ausgerechnet Gene, die Schwangerschaften verhindern, beim Menschen evolutionär durchsetzen? Ein Erbe, das der Fortpflanzung einer Art schadet? Es scheint paradox, was amerikanische Biologen im menschlichen Genom entdeckten. Doch das Team um Raijiv McCoy und Dmitri Petrov von der Stanford-Universität berichtet in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Science“ über Genvarianten, die das Risiko für eine fehlerhafte Verteilung der Chromosomen im Embryo erhöhen, für Aneuploidien nach Zellteilungen. Und offenbar sind diese erblichen Störelemente weltweit verbreitet.

Von Natur aus sind die Chancen für eine Schwangerschaft in einem Zyklus relativ gering. Mit 20 bis 25 Prozent wird die Erfolgsrate für gesunde zeugungsfähige Paare angegeben, die an fruchtbaren Tagen der Frau ungeschützten Sex haben. Aneuploidien zählen dabei zu den häufigsten Schwierigkeiten, die dann die Entwicklung eines Embryos meist nach nur wenigen Tagen beenden. Und bei etwa Dreiviertel aller entstehenden Embryonen liegen die Chromosomensätze, die normalerweise aus 46 Chromosomen bestehen, zumindest teilweise in einem Missverhältnis vor, wie Studien zeigten. Mit dem Alter der Frau erhöht sich diese Quote. Den Ursachen, warum Chromosomen bei Zellteilungen falsch verteilt werden, gingen die Stanford-Forscher auf den Grund.
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Beaker

Nanopartikel nutzen Licht zur genauen Temperaturmessung in höchster Präzision

Jan Oliver Löfken
weltderphysik.de
Do, 09 Apr 2015 18:40 UTC
Mediziner, Biologen und Materialforscher kühlen ihre vielfältigen Proben oft auf sehr tiefe Temperaturen ab. Für diese Experimente konzipierten Physiker um Zhuopeng Wang von der portugiesischen Universität in Aveiro nun ein Nanothermometer, das sogar noch bei minus 260 Grad Celsius die Temperatur bis auf ein fünfzigstel Grad genau messen kann. Wie sie in der Fachzeitschrift Advanced Functional Materials berichten, besteht es im Wesentlichen aus einem speziellen metallorganischen Komplex, der zu einem temperaturabhängigen Leuchten angeregt werden kann.

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Winzige Partikel als Temperatursonde
„Unser System ist das empfindlichste Nanothermometer, über das bisher berichtet wurde“, schreiben Wang und seine Kollegen. Wichtigster Teil dieses Thermometers sind winzige Nanopartikel, die als Temperatursonde dienen. Diese bestehen aus den beiden Elementen Terbium und Europium. Während eines Sprühvorgangs verknüpfen sich diese Lanthanoidmetalle mit organischen Molekülen aus Phenylendiessigsäure. So entstehen kugelförmige, metallorganische Nanopartikel, die nach einer Anregung mit ultraviolettem Laserlicht ein von der Umgebungstemperatur abhängiges Lumineszenzlicht aussenden.

Das Leuchten dieser Nanopartikel untersuchten die Forscher über einen weiten Temperaturbereich zwischen minus 260 und plus 50 Grad Celsius genauer. Dazu bestrahlten sie es mit einem Laser und analysierten Intensität und Farbe des danach emittierten Lumineszenzlichts. Die gemessenen Spektren veränderten sich bei unterschiedlichen Temperaturen so spezifisch, dass dieses Nanothermometer eine Messgenauigkeit von bis zu einem fünfzigstel Grad ermöglichte. In der Praxis müssten einige dieser Nanopartikel gezielt in die Proben, deren Temperatur man messen möchte, verteilt werden.
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Mars

Von wegen wasserarm: Tausende Gletscher auf dem Mars entdeckt


scinexx
Do, 09 Apr 2015 07:21 UTC
Unter dem Staub gespeichertes Wassereis reicht aus, um den Mars einen Meter hoch zu bedecken

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Verborgen unter dem Marsstaub liegen hier Gletscher aus Wassereis
Von wegen wasserarm: Unter dem roten Staub des Mars gibt es noch heute tausende von Gletschern. In ihnen ist so viel Wassereis gespeichert, dass es den gesamten Mars gut einen Meter hoch bedecken könnte, wie Forscher anhand von Radardaten ausgerechnet haben. Diese Eisreservoire ziehen sich wie zwei Gürtel in den mittleren Breiten um den Roten Planeten. Eine dicke Staubdecke hat sie vor dem Verdampfen geschützt, wie die Forscher im Fachmagazin "Geophysical Research Letters" berichten.

Dass es auf dem Mars Wassereis gibt, ist schon lange bekannt. Denn beide Pole des Roten Planeten tragen deutlich sichtbare Kappen aus weißem Eis. Untersuchungen der ESA-Sonde Mars Express ergaben, dass der Wassereisanteil am Südpol bei 90 Prozent liegt, der Rest ist gefrorenes Kohlendioxid. Aber auch abseits der Polkappen ist der Mars nicht komplett wasserfrei: 2013 enthüllte der Marsrover Curiosity, dass auch im Staub der Marsoberfläche Wasser gebunden ist - beim Erhitzen wird es frei.

Kommentar:
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