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Kurznachrichten August 2013

Deutsch-italienische Kaffee-Studie

Kaffee ist nicht nur ein weltweit geschätzter aromatischer Wachmacher. Regelmäßiger Konsum reduziert auch, so legten epidemiologische Studien kürzlich nahe, das Risiko für die Erkrankung an Parkinson und Alzheimer. In einer auf fünf Jahre angelegten Kooperation will das Forschungszentrum Jülich gemeinsam mit der italienischen Stiftung Ernesto Illy Foundation die tieferen Zusammenhänge erkunden und weitere Fortschritte auf dem Gebiet der "Computational Science of Coffee" erzielen.

Die Ernesto Illy Foundation ist eine Non-profit Organisation, welche von der Firma illycaffè S.p.A. ins Leben gerufen wurde. Mit dem von beiden Partnern zu gleichen Teilen bereitgestellten Budget von insgesamt 500.000 Euro soll am Forschungszentrum eine Junior-Professur mit dem Schwerpunkt "Computational Coffee Research" eingerichtet werden, die zudem nach dem Jülicher Modell an einer der benachbarten Universitäten angesiedelt wird. So sieht es der vom Jülicher Vorstandsmitglied Professor Sebastian M. Schmidt, illycaffè-Forschungsleiter Furio Suggi Liverani und Stiftungsleiterin Anna Rossi Illy unterzeichnete Kooperationsvertrag vor.

Mithilfe von Simulationen auf Jülicher Superrechnern soll geklärt werden, wie Koffein auf molekularer Ebene an die Rezeptoren im Gehirn andockt. Insbesondere gilt es, biologische und chemische mit neurologischen Aspekten zu kombinieren, die bisher nur als getrennte Fragestellungen behandelt wurden. Dabei kann auf Erfahrungen und Ergebnisse von Prof. Paolo Carloni und seinem Team vom Institute for Advanced Simulation zurückgegriffen werden, die bereits seit längerer Zeit mithilfe von Computersimulationen die komplexe Wirkungsweise von Geruchs- und Geschmacksstoffen untersuchen. Die Arbeiten finden in enger Kooperation mit den Jülicher Neurowissenschaftlern Prof. Katrin Amunts sowie Prof. Andreas Bauer statt, deren Teams mit bildgebenden Verfahren die Wirkungsorte von Koffein im Gehirn erforschen.

Institute of Advanced Simulation, Computational Biomedicine (IAS-5)

Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Strukturelle und funktionelle Organisation des Gehirns (INM-1)

Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Molekulare Organisation des Gehirns (INM-2)

Neuroimaging-Projekt: Wo Koffein im menschlichen Gehirn wirkt

Jülich und die Uniklinik Aachen kooperieren

Das Forschungszentrum Jülich und die Uniklinik der RWTH Aachen schlossen im Juli einen Kooperationsvertrag. Damit verbunden ist die Berufung von Prof. Karl-Josef Langen vom Jülicher Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Bereich Physik der Medizinischen Bildgebung (INM-4), auf eine Professur in der Klinik für Nuklearmedizin der Uniklinik. Beide Partner erhoffen sich von der Zusammenarbeit neue Erkenntnisse in der Diagnostik und Therapie von Erkrankungen, zum Beispiel von Hirntumoren.

Jülich bringt in die Verbindung zum einen seine modernen bildgebenden Geräte ein, die einzigartige Einblicke in den menschlichen Körper gewähren, so zum Beispiel seine Kombinationsgeräte aus Positronenemissions- und Magnetresonanztomografie. Zum anderen stellt das Forschungszentrum auch seine Expertise in der Nuklearchemie zu Verfügung: So wurde im Forschungszentrum die Diagnostik mit dem Aminosäure-Tracer F-18-FET entwickelt. Ziel beider Partner ist es, in der Kooperation neue Radiotracer und Radiomarkierungsverfahren zu entwickeln, mit denen sich zum Beispiel Hirnerkrankungen und Tumore besser erkennen und behandeln lassen.

Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Bereich Physik der Medizinischen Bildgebung (INM-4)

ITER: Grünes Licht für Wolfram-Divertor

Das internationale Fusionsexperiment ITER könnte nach umfangreichen Untersuchungen und Diskussionen nun von Anfang an mit einem Divertor aus Wolfram ausgestattet werden. Zu diesem Ergebnis kam ein eigens zu diesem Thema eingerichtetes Final Design Review auf einem Treffen Ende Juni 2013. ITER ist der nächste große Schritt der Fusionsforschung. Mit einer Leistung von 500 Millionen Watt soll es die Energiegewinnung aus der Verschmelzung von Atomkernen erstmals im Kraftwerksmaßstab demonstrieren.

Der ITER-Divertor befindet sich im unteren Teil der Brennkammer. Die Komponente wird unter anderem zum Kühlen und Abtrennen von Heliumatomen aus dem Plasma eingesetzt, die bei der Fusionsreaktion entstehen. Da es an einigen Stellen zum gewollten Kontakt mit dem mehr als 100 Millionen Grad heißen Plasma kommt, muss das Bauteil extrem hitzebeständig ausgelegt werden und über eine effiziente Wasserkühlung verfügen.

Ursprünglich sahen Wissenschaftler und Ingenieure zur Inbetriebnahme von ITER einen Divertor aus faserverstärktem Grafit vor: ein hitzefestes Material, das die Plasmaeigenschaften positiv beeinflusst. Grafit geht aber auch ungewünschte chemische Reaktionen ein und reichert sich mit radioaktivem Tritium an. Für den Dauerbetrieb sollte der Divertor daher erst zu einem späteren Zeitpunkt durch eine ausschließlich aus Wolfram gefertigte Variante ersetzt werden: das Element mit dem höchsten Schmelzpunkt, das die Fusionsreaktion aber schon durch kleinste Verunreinigungskonzentration gefährden kann.

Aufgrund des eingeschränkten Budgets fassten die Organisatoren von ITER ab September 2011 einen Verzicht auf den Grafit-Divertor ins Auge. "Insbesondere nach den letztjährigen Testläufen an der neu fertig gestellten ITER Divertor Test Facility in Russland sind wir optimistisch, direkt mit einem Divertor aus Wolfram starten zu können", berichtet der Leiter der Final Design Review, Dr. Philippe Mertens vom Forschungszentrum Jülich. Ein Prototyp aus massivem Wolfram wurde in Tausenden Testzyklen Wärmeflüssen von bis zu 20 Megawatt pro Quadratmeter ausgesetzt – zehnmal größer als diejenigen in einer Flugzeugturbine oder an den Kernbrennstäben eines Spaltungsreaktors – ohne nennenswertes Materialversagen aufzuweisen. "Das Design der Wolframblöcke bedarf nur noch einer Verfeinerung der ausgeklügelten Geometrie, damit keine scharfen Metallkanten dem Plasma exponiert werden." Die Ergebnisse sollen im Oktober 2013 dem ITER Council Science and Technology Advisory Committee (STAC) präsentiert werden. Dort werden die Weichen für die weitere Entwicklung von ITER gestellt.

Von Jülicher Wissenschaftlern entwickelte "ITER-like Wall" im Fusionsexperiment JET: Die Lamellenstruktur aus Wolfram im unteren Bildbereich ist zur Kenntlichmachung rot eingefärbt. Sie befindet sich an denjenigen Stellen der Brennkammer, die am höchsten mit der viele Millionen Grad heißen Fusionsmaterie belastet werden: im sogenannten "Divertor". JET zeigt den Weg mit denselben Materialien wie vorgesehen, wenn ITER mit einem Divertor vollständig aus Wolfram ausgestattet wird.

ITER Newsline #274 vom 1. Juli 2013 – "Design Review for tungsten divertor shows way ahead"

Informationen zum Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Plasmaphysik (IEK-4)

Start frei für neuartiges Photoemissionsmikroskop

Elettra, das Elektronen-Synchrotron Triest in Italien, und das Forschungszentrum Jülich wollen in Zukunft enger zusammenarbeiten. Vertreter beider Partner unterzeichneten im Juli einen Kooperationsvertrag. Außerdem nahmen sie die neue Synchrotron-Experimentierstation NanoESCA offiziell in Betrieb. An der Zeremonie nahmen für das Forschungszentrum Prof. Sebastian Schmidt, Mitglied des Vorstands, und Prof. Claus Schneider, Direktor des Peter Grünberg Instituts, teil; für Elettra waren der Präsident Prof. Carlo Rizzuto, der Vizepräsident Prof. Giovanni Cornelli, der CEO Prof. Alfonso Franciosi und die Leiterin des Forschungsprojektclusters, Dr. Maya Kiskinova, anwesend.

NanoESCA ist ein neuartiges Photoemissionsmikroskop, das durch einen Energiefilter spektroskopische Information mit einer räumlichen Auflösung im Nanometerbereich erreicht. Es ist die vierte Experimentierstation des Jülich Synchrotron Radiation Laboratory (JSRL). Unter diesem Dach baut und betreibt das Peter Grünberg Institut (PGI) Synchrotron-Experimentierstationen im In- und Ausland, stellt diese Forscherinnen und Forschern zur Verfügung und forscht selbst an Materialien für die Informationstechnologie der Zukunft.

Synchrotronquellen erzeugen ein außergewöhnlich brillantes Licht in einem breiten Energiebereich. Damit lassen sich der Aufbau und die elektronischen und magnetischen Eigenschaften von Nanostrukturen, insbesondere an Oberflächen, in Zwischenschichten und dünnen Filmen, sehr detailliert untersuchen.

Jülich Synchrotron Radiation Laboratory (JSRL)

NanoESCA am Elektronen-Synchrotron Triest

Neue Helmholtz International Research Group in Jülich

Das gemeinsame Forschungsprojekt „Scalable kinetic plasma simulation methods“ von Prof. Paul Gibbon vom Jülich Supercomputing Centre (JSC) und Prof. Giovanni Lapenta am Centre for Mathematical Plasma Astrophysics der KU Leuven gehört zu den sieben „Helmholtz International Research Groups“, die die Helmholtz-Gemeinschaft vor kurzem im Rahmen eines Pilotprojektes ausgewählt hat und die sie für drei Jahre mit bis zu 50.000 Euro jährlich unterstützt. Insgesamt fördert Helmholtz 15 internationale Forschergruppen, in denen Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen aus aller Welt an zukunftsweisenden Projekten arbeiten. Die ausländischen Partnereinrichtungen finanzieren die Kooperation in der gleichen Höhe.

Die Gruppe von Gibbon und Lapenta erforscht teilchenbasierte Plasmasimulationsmethoden, die mithilfe von Höchstleistungsrechnern für Anwendungen in der Fusions- und Solarforschung eingesetzt werden. In einer ersten Auswahlrunde Ende 2012 wurde bereits das Projekt „Dopant mapping and side wall characterization of III-V semiconductor nanowires for solar cell applications by scanning tunnelling microscopy“ von Prof. Rafal Dunin-Borkowski (Jülicher Peter Grünberg Institut, PGI) und Dr. Bruno Grandidier (Institut d’Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie, Lille) ausgewählt.

Die Helmholtz-Förderung soll dazu dienen, bestehende Kontakte mit Wissenschaftlern weltweit zu vertiefen oder neue Kooperationen ins Leben zu rufen. „Jülich vernetzt sich immer stärker mit internationalen Partnern, dazu passen die neuen Forschergruppen. Gerade junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler können so wertvolle Erfahrungen in der internationalen Zusammenarbeit sammeln“, so Prof. Achim Bachem, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums.

Peter Grünberg Institut, Bereich Mikrostrukturforschung

Jülich Supercomputing Centre (JSC)

Aktuelle Termine

Auf Seite http://www.fz-juelich.de/termine finden Sie aktuelle Konferenzen und Veranstaltungen im und mit dem Forschungs­zentrum Jülich, unter anderem:

"Tag der Neugier" im Forschungszentrum

29. September, Forschungszentrum Jülich

Das Forschungszentrum Jülich öffnet in diesem Jahr wieder seine Pforten für einen Tag der Neugier. Am Sonntag, den 29. September, erwarten Besucher von 10 bis 17 Uhr ein vielseitiges Programm und ungewöhnliche Einblicke in die Arbeit der Wissenschaft. Unter dem Motto "Zukunftscampus" stellt das Forschungszentrum seine Aktivitäten, Projekte und Initiativen für eine nachhaltige Entwicklung vor. Besonders Familien mit Kindern sind herzlich willkommen.

www.tagderneugier.de

Mediathek

7. Jülich Lecture bei iTunes U

Die 7. Jülich Lecture "Feeding 10 Billion with Less" von Prof. M. S. Swaminathan und Prof. Joachim von Braun ist nun in iTunes U und auf der Website des Forschungszentrums Jülich abrufbar. Inhalt: Die Menschheit wächst und mir ihr die Anforderungen an die Landnutzung. Wissenschaftliche Fortschritte werden dringend benötigt, um die negativen Folgen des Klimawandels für die Nahrungssicherheit zu mindern. Swaminathan und von Braun beleuchten Optionen, um dieser großen Herausforderung begegnen zu können. Auch die Lecture von Prof. Knut Urban "Diving into the World of Atoms" ist nun in der Mediathek und bei iTunes U aufgeführt.

Jülich Lectures in der Mediathek

iTunes U

Pressekontakt

Kurznachrichten: Erhard Zeiss, Tel. 02461 61-1841, e.zeiss@fz-juelich.de


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