The Young Investigator Network is the platform and democratic representation of interests for independent junior research group leaders and junior professors at the Karlsruhe Institut of Technology.
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Die Gewährleistung der Sicherheit und Qualität von verarbeiteten und primären Lebensmitteln ist eine globale Herausforderung. Auf Nanopartikeln basierende Sensoren bieten hier eine schnelle und kostengünstige Lösung für den Nachweis von Schadstoffen oder Krankheitserregern. In ihrem Beitrag für die Fachzeitschrift Small zeigen Forschende um Pierre Picchetti das Potenzial dieser Nanosensoren zum Nachweis gleich mehrerer Zielsubstanzen in Lebensmittelproben mit der erforderlichen Selektivität, Empfindlichkeit und Geschwindigkeit für eine Hochdurchsatzanalyse. Darüber hinaus ist diese Technologie robust, auch für nicht spezialisiertes Personal einfach zu handhaben und kann chemische Substanzen in allen Zuständen von flüssig bis fest bei extrem niedrigen Konzentrationen erkennen.
Nachhaltige Polysaccharide aus Pflanzen und Algen können synthetische Polymere in industriellen Anwendungen ersetzen und die Grundlage für neue Anwendungen insbesondere im Lebensmittel- und Pharmaziebereich bilden. Aus natürlichen Substanzen hergestellte Hydrogele weisen jedoch eine große natürliche Variabilität auf, die zu unterschiedlichen Geleigenschaften führt. Daher konzentriert sich SusGel auf die Struktur-Prozess-Eigenschafts-Beziehungen von nachhaltigen Polysacchariden über ihren gesamten Lebenszyklus von der Gelierung bis zur Alterung der Gele. Ulrike van der Schaaf leitet die Gruppe, die sich mit Anwendungen für die Lebensmittelindustrie wie veganem Joghurt oder Fleischersatzprodukten befasst.
Interview mit Ulrike van der Schaaf
Verfahrenstechnische Reaktoren sind eine wichtige Basis der Chemieindustrie. Komplexe Reaktorgeometrien zu entwickeln und zu produzieren, dauert in der Regel mehrere Monate und erfordert tiefgehende Expertise. Die Software ReacTUNE – Intelligente Reaktordesign-Optimierung, die von Mertcan Kaya und YIN-Mitglied Christoph Klahn entwickelt wurde, reduziert den Konstruktionsaufwand nun auf 45 Minuten. „Auch mit geringen Konstruktionskenntnissen können damit komplexe Apparaturen schnell und effizient entwickelt werden“, sagt Klahn. Ebenfalls ausgezeichnet wurde das Projekt CeraMMAM, kurz für Ceramic Multi-Material Additive Manufacturing, von YIN-Alumnus Frederik Zanger und Team.
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Das Design und die Kontrolle von Spin-Strukturen auf atomarer Ebene stellen eine große Herausforderung für die spinbasierte Quantentechnologie dar. In der Fachzeitschrift Nature Communications stellen Philip Willke und Kollegen eine Strategie für die Gestaltung der Quanteneigenschaften von molekularen Spin-Qubits vor, bei der die spitzengestützte Montage auf der Oberfläche mit Elektronenspinresonanz-Rastertunnelmikroskopie kombiniert wird. Sie verbessern die Spin-Lebensdauer und die kohärente Kontrolle durch die Herstellung von Quanten-Ferrimagneten, die teilweise gegen inelastische Elektronenstreuung geschützt sind. Darüber hinaus bieten Quantenferrimagnete eine vielseitige Plattform zur Untersuchung komplexer magnetischer Wechselwirkungen.