LOGO maxwissen

Wie gelingt es, effizientere Akkumulatoren herzustellen? Der aktualisierte Techmax beschreibt elektrochemische Grundlagen am Beispiel der Lithium-Ionen-Technologie und Herausforderungen bei der Entwicklung besserer Akkus. Max-Planck-Teams erklären, wie sie das Elektrodenmaterial und den Elektrolyten optimieren.

Chloroplasten entwickelten sich in 3,5 Milliarden Jahren – in weniger als sieben Jahren haben Forschungsteams einen künstlichen Chloroplasten entworfen und realisiert. Der neue BIOMAX erläutert physiologische und thermodynamische Grenzen der natürlichen Fotosynthese und erklärt, wie Max-Planck-Teams künstliche Stoffwechselwege entwickeln und die Kohlenstoffdioxid-Fixierung optimieren.

Nanokapseln im medizinischen Bereich sollen Arzneistoffe sicher einschließen und diese an einen bestimmten Ort im Körper bringen. Welche Herausforderungen gibt es beim Bau biokompatibler Kapseln, und wie gelangen sie genau zu den Stellen, an denen sie wirken sollen?
Der neue TECHMAX erklärt die Herstellung solcher winziger Transporter und zeigt, welche Rolle Polymere dabei spielen.

Auch für den Biologieunterricht interessant:

Der aktualisierte GEOMAX zeigt die Auswirkungen menschlicher Einflüsse auf den Stickstoffkreislauf im Meer und erklärt die Bedeutung der Küstensande als bioaktive Filter. Max-Planck-Teams untersuchen die Umsetzung von Stickstoffverbindungen und erklären, was diese mit Bakterien, klimaschädlichen Gasen und Algenblüten zu tun haben.

 

© Frank Vinken / MPI für Kohlenforschung

Benjamin List, Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, erhält gemeinsam mit David MacMillan von der Universität Princeton den Nobelpreis für Chemie 2021. Sie werden für ihre Arbeiten zur asymmetrischen Katalyse ausgezeichnet. Sie haben erstmals festgestellt, dass sich kleine organische Moleküle als Vermittler chemischer Reaktionen eignen. Zuvor ging die Wissenschaft davon aus, dass ausschließlich Enzyme und Metalle, darunter oft giftige Schwermetalle oder teure und seltene Edelmetalle chemische Reaktionen beschleunigen und in eine gewünschte Richtung lenken können. Die kleinen organischen Moleküle, die Benjamin List und Davin McMillan als Katalysatoren einführten, eignen sich vor allem für die asymmetrische Synthese: Dabei entsteht nur eins von zwei Enantiomeren – das sind Moleküle, sich gleichen wie die linke und die rechte Hand, sich also räumlich nicht zur Deckung brinmgen lassen. Solche Moleküle sind an allen biologischen Prozessen beteiligen und spielen auch als medizinische Wirkstoffe eine wichtige Rolle.

Weitere Informationen

Porträt Benjamin List

© Julia Knop / MPG

Klaus Hasselmann entwickelte das statistische Modell, mit dem sich die Erderwärmung dem Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre zuschreiben lässt. Dafür erhält der ehemalige Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie den Nobelpreis für Physik 2021. Hasselmann trug auch wesentlich dazu bei, dass Gesellschaft und Politik den Klimawandel inzwischen als eines der drängendsten Probleme der Menschheit ansehen. Und er hat selbst unermüdlich und mit großem Engagement dafür geworben, die CO2-Emissionen zu reduzieren, um den Klimawandel aufzuhalten.

Weitere Informationen

Die Wissenschaftshistorikerin Lara Keuck erforscht die Gültigkeit von wissenschaftlichen Ergebnissen in der Medizin: Welche Ansprüche stellen wir heute an biomedizinische Forschung? Wie haben sich diese verändert? Woher die Impfskepsis komme, sei rückblickend besser zu verstehen, sagt sie im neuen „Ach, Mensch“-Podcast.

Mit der zunehmenden Erderwärmung steigt die Wahrscheinlichkeit von Wetterextremen wie Starkregen, Hagel oder Hitzewellen. Der neue GEOMAX zeigt den Zusammenhang mit dem Klimawandel auf und thematisiert die Folgen. Max-Planck-Forschende untersuchen die Auswirkungen von Hitzewellen und Dürren auf Ökosysteme. Die Ergebnisse zeigen unterschiedliche Folgen für die Vegetation in Europa und geben Hinweise für eine Landnutzung, die zu widerstandsfähigeren Ökosystemen führt.

Im komplett aktualisierten GEOMAX stehen demografische Fragen im Zentrum: Welchen Einfluss hat die Corona-Pandemie auf die Geburtenrate? Und stimmt es, dass Frauen, die erst spät Mutter werden, insgesamt weniger Kinder bekommen? Max-Planck-Teams untersuchen die Geburtenveränderungen durch Covid in verschiedenen Ländern mit Google-Daten. Eine weitere Studie vergleicht das Geburtenverhalten von US-Amerikanerinnen verschiedener Bildungsniveaus. Der GEOMAX thematisiert auch die teils kontroverse Diskussion um das Modell des demografischen Übergangs.

Prof. Dr. Thomas Vilgis vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung ist im Gespräch mit Wissenschaftsjournalist Max Sprengart und erklärt in drei Videos,

…was das Brot im Innersten zusammenhält (Link zum YouTube-Video). Themen: Brotteig, Gluten, glutenfreies Brot, Backmischung, Gärung, Sauerteig, Brotkruste

…was Schokolade ausmacht und wie Geschmackskombinationen sie zu etwas Besonderem machen (Link zum YouTube-Video). Themen: Schokolade, Polyphenole, Schmelz, Kakao

…welche Lebensmittel und Aromen man miteinander kombinieren kann (Link zum YouTube-Video). Themen: Aromen, Geschmackssinn, Aromenkombinationen

 

Das passende MAX-Heft: Techmax 23: Moleküle auf der Zunge – wie die Physik das Essen erforscht

Weiterer Film zum Thema: Chemische Geheimnisse einer Schwarzwälder Kirschtorte (Link zum YouTube-Video)