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Schlüsseltechnologien

Simulationsbild Erde

Simulationswissenschaften

Computersimulationen bilden neben Theorie und Experiment die dritte Säule der Forschung. Sie ermöglichen Einblicke und Erkenntnisse, die aus physikalisch-technischen, finanziellen und ethischen Gründen bislang nicht möglich waren. Zwei Beispiele aus dem Bereich der Atmosphärenforschung und der Strukturbiologie illustrieren, welche Möglichkeiten Simulationen erschließen. Jülich spielt auch eine wichtige Rolle bei der Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern in diesem noch jungen Forschungszweig. Gemeinsam mit der RWTH Aachen bildet das Forschungszentrum an der German Research School for Simulation Sciences Spezialisten aus.

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Streumethodenexperiment

Forschung mit Neutronen

Die Forschung mit Neutronen ist eine Schlüsseltechnologie für viele Wissenschaftsbereiche und ermöglicht einen außergewöhnlichen Blick ins Innere der Materie. Sie ist deshalb ein zentrales Werkzeug der modernen Materialforschung, aber auch der Lebenswissenschaften. Neutronenforschung hilft magnetische Datenspeicher für die Computertechnologie zu entwickeln, thermoelektrische Energietechnologien zur zukünftigen Stromgewinnung aus Abwärme voranzubringen und nanoverstärkte Polymerwerkstoffe für leichtere Autos zu entwickeln oder biologische Prozesse biologische Prozesse und Proteine zur Verbesserung von Medikamenten zu entschlüsseln. Jülicher Forscher dafür arbeiten an den leistungsstärksten Neutronenquellen weltweit.

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Magnet in COSY Testhalle

Hadronenforschung

Neue Einblicke in die Struktur der Materie und die Evolution des Universums soll das neue Beschleunigerzentrum FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) für die Forschung mit Antiprotonen- und Ionenstrahlen in Darmstadt ermöglichen. Das Forschungszentrum Jülich übernimmt innerhalb des Milliarden-Euro-Projektes den Bau des Hochenergie-Speicherrings HESR und bringt sein Know-how im Umgang mit Protonen und Antiprotonen sowie Erfahrung mit Beschleuniger- und Hadronenphysik aus dem Jülicher Beschleuniger COSY ein. Die Physiker erhoffen sich dadurch neue Erkenntnisse über die Vorgänge zwischen Elementarteilchen, wie etwa den Quarks und Gluonen.

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Elektronenmikroskop

Elektronenmikroskopie: Einblick in die atomare Welt

Von der Nanotechnologie bis zu neuen Werkstoffen, von der Energietechnik bis zum Speicherchip – überall erfordert die Fähigkeit zur Innovation gezielte Einsichten in die atomare Welt, denn das Zusammenspiel einzelner Atome bestimmt die Eigenschaften von Materialien und Bauelementen. Mit dem Ernst Ruska-Centrum betreiben das Forschungszentrum Jülich und die RWTH Aachen ein Kompetenzzentrum für atomar auflösende Elektronenmikroskopie und -spektroskopie auf international höchstem Niveau.

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Bakterienkulturen

Biotechnologie

Die Jülicher Biotechnologie nutzt mikrobiologische, biochemische genetische und computergestützte Methoden zur Entwicklung von mikrobiellen Prozessen zur Stoffumwandlung sowie von neuen Biokatalysatoren. Die Wissenschaftler forschen damit im Bereich der Industriellen oder Weißen Biotechnologie, einem Kerngebiet der Bioökonomie.

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900-Mhz-NMR-Spektrometer

Strukturbiologie

Die Strukturbiologie beschäftigt sich mit der Struktur, Funktion und den molekularen Mechanismen biologisch und medizinisch relevanter Moleküle, vor allem Proteine, die für das Verständnis der dem Leben zugrunde liegenden Mechanismen wichtig sind. Dies betrifft alle Ebenen vom Molekül über Organellen, Zellen, Geweben bis hin zum Organismus. Jülicher Wissenschaftler entschlüsseln zudem die Signalwege in Sinnes- und Nervenzellen und untersuchen die molekularen Schalt- und Transporteigenschaften der beteiligten Ionenkanäle und Rezeptoren.

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