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Kurznachrichten Januar 2014

Jülich Partner im "Smart Data Innovation Lab"

Führende Vertreter aus Industrie, Wissenschaft und Politik brachten im Januar am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) das Smart Data Innovation Lab (SDIL) auf den Weg. Diese neue Forschungsplattform, an der das Forschungszentrum Jülich beteiligt ist, soll die Spitzenforschung bei der Analyse großer Datenmengen aus Industrieprozessen unterstützen. Durch die enge Zusammenarbeit mit den beteiligten Unternehmen könnten neueste Forschungsergebnisse schnell an die Industrie weitergegeben werden und so zu entscheidenden Wettbewerbsvorteilen beitragen.

Wissenschaftler aus dem Jülich Supercomputing Centre (JSC) leiten in dem Projekt zusammen mit der Bayer AG das strategische Forschungsfeld Personalisierte Medizin. Beide Partner wollen Daten verschiedenster Unternehmen auswerten und verfügbar machen. Ziel: Fortschritte bei der Entwicklung einer auf den einzelnen Patienten zugeschnittenen Pharmakotherapie. Dabei spielt die individuelle genetische Ausstattung eines Patienten eine besondere Rolle, aber auch die verschiedenen Analysetechniken oder Normierungsverfahren für Daten. Weitere SDIL-Forschungsfelder sind Industrie 4.0, Energiewende sowie Smart Cities.

Die Pläne sehen vor, für das SDIL in Karlsruhe eine Rechnerplattform aufzubauen. Wissenschaftler sollen dann im Rahmen ihrer Projekte Zugang zu Unternehmensdaten erhalten, die in Karlsruhe sicher gespeichert werden. Dazu kommen Daten der öffentlichen Hand sowie im Internet frei verfügbare Daten. Die Analyse der gesamten Daten erfolgt dann zusammen mit dem jeweiligen Unternehmenspartner. Zu diesen gehören bisher neben Bayer die Firmen Bosch, Infineon, Microsoft Deutschland, SAP, Siemens, Trumpf und die Software AG. Weiterer wissenschaftlicher Partner im SDIL-Projekt ist das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI).

Weitere Informationen:

SDIL
Jülich Supercomputing Centre (JSC)

Erforschung nächtlicher Turbulenzen

Mit Simulationen auf Jülicher Höchstleistungsrechnern wollen Wissenschaftler neue Erkenntnisse über turbulente Durchmischungsprozesse in der Atmosphäre gewinnen. Speziell die unteren Luftschichten sind ständig in Bewegung. Flugpassagiere kennen das charakteristische Rumpeln, wenn das Flugzeug aus der relativ ruhigen oberen Troposphäre während des Sinkflugs in die turbulente atmosphärische Grenzschicht eintaucht. Erst Fortschritte im Hochleistungsrechnen haben es in den letzten Jahren ermöglicht, die Austauschprozesse über mehrere Größenordnungen zu studieren und dadurch einige ihrer grundlegenden Prinzipien zu verstehen.

In einem neuen Projekt des John von Neumann-Instituts für Computing wird Dr. Juan Pedro Mellado seine Arbeit auf diesem Gebiet fortführen. Das Vorhaben wurde Ende 2013 als NIC-Exzellenzprojekt ausgezeichnet. Der Wissenschaftler vom Hamburger Max-Planck-Institut für Meteorologie will insbesondere untersuchen, welche Vorgänge sich nachts in der atmosphärischen Grenzschicht abspielen. Darüber hinaus soll geklärt werden, wie sich unterschiedliche Untergründe, beispielsweise eisbedeckter und eisfreier Ozean, auf die turbulente Durchmischung in den darüber liegenden Luftschichten auswirken. Ein weiterer Schwerpunkt sind Mischungsprozesse, die das Verschwinden von Wolken beeinflussen können. Klimamodelle haben bisher große Schwierigkeiten, diese Veränderungen darzustellen.

Atmosphärische Grenzschicht mit LuftturbulenzenDieser vertikale Querschnitt zeigt die Besonderheit der turbulenten Grenzschicht, die von chaotischen Bewegungen über viele verschiedene Größenordnungen hinweg charakterisiert ist, sowie die obere Troposphäre, die sich durch sanfte Wellenbewegungen auszeichnet. Die Farbe zeigt die Größenordnung der Variabilität des lokalen Dichtefelds, ansteigend von schwarz bis gelb.
Copyright: Juan-Pedro Mellado, Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg

Weitere Informationen:

zum Projekt (NIC)
Jülich Supercomputing Centre (JSC)

Internationaler Mikroskopie-Preis für Prof. Chunlin Jia

Der Jülicher Wissenschaftler Prof. Chunlin Jia erhält die Hatsujiro-Hashimoto-Medaille der International Federation of Societies for Microscopy. Der Preis für herausragende Beiträge in der Anwendung mikroskopischer und verwandter Methoden in Physik und Materialwissenschaften ist nach Hatsujiro Hashimoto benannt, dem Pionier der Mikroskopie-Forschung. Er wird im September auf dem 18. Internationalen Mikroskopie-Kongress in Prag verliehen.

Schwerpunkt von Jias Arbeit am Peter Grünberg Institut und Ernst Ruska-Centrum ist die Untersuchung elektrokeramischer Materialien mithilfe fortschrittlichster Elektronenmikroskopie. Der Wissenschaftler entwickelt neue Verfahren für die optimale Nutzung der dabei verwendeten sogenannten aberrationskorrigierten Transmissionselektronenmikroskope. Diese besitzen Korrektoren, die die unvermeidlichen Abbildungsfehler elektromagnetischer Linsen kompensieren und dadurch das Auflösungsvermögen von Elektronenmikroskopen grundlegend verbessert haben. Die von Jia für diese Mikroskope entwickelte NCSI-Technik (von „negative spherical aberration imaging“) hat die Sichtbarkeit leichter Elemente noch einmal verbessert und es möglich gemacht, die Besetzungszustände einzelner Atomsäulen in kristallinen Materialien zu bestimmen.

Mithilfe der NCSI-Technik ist dem Physiker auch einer seiner bisher wichtigsten Beiträge für die Materialforschung gelungen: die atomar aufgelöste Charakterisierung elektrischer Dipole in oxidischen Ferroelektrika. Ferroelektrika sind Stoffe, in denen positive und negative Ionen elektrische Dipole bilden. Die Orientierung der Dipole lässt sich mit einem äußeren elektrischen Feld ändern. Die Materialien eignen sich deshalb für die Speicherung von Daten auf engstem Raum.

Weitere Informationen:

Peter Grünberg Institut, Bereich Mikrostrukturforschung (PGI-5)

Ernst Ruska-Centrum (ER-C)

Neuer Humboldt-Stipendiat am Forschungszentrum

Dr. Koji Toma hat ein Alexander-von-Humboldt-Postdoc-Stipendium erhalten. Der aus Japan stammende Physiker arbeitet seit rund einem Jahr im Jülicher Institute of Complex Systems, Bereich Bioelektronik, bei Prof. Andreas Offenhäusser. Hier untersucht Toma mit mikroskopischen Verfahren die Schnittstellen von Elektroden und elektrogenen Zellen, insbesondere Nervenzellen. Sogenannte elektrogene Zellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie elektrische Potenziale erzeugen. Nach seinem Studium in Plasmonik und der Physik von Oberflächen und Grenzflächen am Tokyo Institute of Technology hatte Toma am Austrian Institute of Technology und an der Universität für Bodenkultur in Wien über optische Biosensoren promoviert.

Weitere Informationen:

Institute of Complex Systems, Bereich Bioelektronik (PGI-8 / ICS-8)

Aktuelle Termine

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

Öffentlicher Vortrag zum Thema Nachhaltigkeit

21. Januar, Forschungszentrum Jülich, Gebäude 14.6, Raum 241

"Wie erklärt man Nachhaltigkeit?" – unter diesem Titel geht Dr. Günther Bachmann, Generalsekretär des Rates für Nachhaltige Entwicklung, in seinem öffentlichen Vortrag den Herausforderungen des Begriffes der Nachhaltigkeit nach. Bachmann fragt nach dem Beitrag zur inhaltlichen Klärung aus den verschiedenen gesellschaftlichen Bereichen, auch nach dem der Forschung.

Mehr Informationen zur Veranstaltung

Publikationen

Flyer mit Zahlen und Fakten

Jülich gehört mit mehr als 5000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern zu den großen Forschungszentren Europas. Eine neue Broschüre listet auf rund 40 Seiten kurz und übersichtlich Daten und Fakten des Forschungszentrums auf. Der Flyer ist bei der Unternehmenskommunikation erhältlich, darüber hinaus als PDF-Datei jetzt auch im Internet zu finden.

Flyer als PDF:
Daten und Fakten 2014

Wie unsere Sinne funktionieren

Prof. Frank Müller und Prof. Stephan Frings haben ein Sachbuch zur Wahrnehmungsphysiologie geschrieben, das jetzt im Springer Spektrum-Verlag erschienen ist. Das Buch mit dem Titel „Biologie der Sinne – Vom Molekül zur Wahrnehmung“ ist für eine breite Leserschaft geeignet: es spricht interessierte Laien an, enthält aber auch vertiefende Texte und Informationen für Lehrer, Studenten und Wissenschaftler.

Die beiden Wissenschaftler erläutern in dem Band umfassend die komplexen Funktionsweisen unserer Sinne. Die Autoren zeigen, wie Sinnesreize erfasst und in die Sprache des Nervensystems übersetzt werden. Sie beschreiben anschaulich, wie unser Gehirn Sinnesinformation verarbeitet und nach welchen Prinzipien es sie bewertet. Dabei ist das Gehirn nicht etwa an einer objektiven Vermessung der Umwelt interessiert, sondern rekonstruiert die Wirklichkeit auf eine Weise, die einzig und allein darauf ausgerichtet ist, die Überlebenschance des Organismus zu erhöhen. Es greift dazu auf Strategien zurück, die sich im Laufe der Evolution entwickelt und bewährt haben. Das 348 Seiten umfassende, reich illustrierte Buch behandelt nicht nur die Sinne des Menschen, sondern Sinnesleistungen aus dem gesamten Tierreich.

Zu den Autoren:
Prof. Frank Müller forscht am Institute of Complex Systems, Institut für Zelluläre Biophysik (ICS-4) des Forschungszentrums und ist Professor für Molekulare Sinnes- und Neurobiologie an der RWTH Aachen.

Prof. Stephan Frings ist Professor für Molekulare Physiologie am Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg und arbeitete früher am Institut für Biologische Informationsverarbeitung in Jülich.

Weitere Informationen:

zum Buch "Biologie der Sinne" (SpringerSpektrum)

Institute of Complex Systems, Bereich Zelluläre Biophysik (ICS-4)


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