Krankheiten behandeln, das Erbgut „verbessern“: Was KIT hier beitragen kann und welche ethischen Fragen das aufwirft, untersuchen Forscher des KIT. (Foto: Pixabay)

Künstliche Intelligenz könnte helfen, diese zu lösen. Neue therapeutische Ansätze für schwerwiegende Krankheiten scheinen möglich, genauso wie nichtmedizinische „Verbesserungen“ des Erbguts. Technikfolgenabschätzer des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) untersuchen gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) welche Anwendungen realistisch sind und vor welche ethischen Fragen sie die Gesellschaft stellen. „Die moderne Genomforschung will verstehen und vorhersagen, wie genetische Unterschiede zwischen Menschen komplexe Merkmale, wie zum Beispiel Dispositionen …

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Die Cloud scheint unendliche Möglichkeiten zu bieten, alles zu können und die Zukunft der IT zu sein. Doch nicht jede Cloud-Lösung kann jedem Zweck dienen – und nicht immer ist überhaupt eine sinnvoll. Wir sortieren.
„Die Cloud“ ist eines der großen Hype-Themen der vergangenen Jahre. In Berichten und Werbeanzeigen erscheint sie oft als eine Art magischer Ort, an dem Unternehmen und Privatmenschen ihre Daten lagern, austauschen und bearbeiten beziehungsweise verarbeiten und damit fast alle ihre Probleme lösen können. Doch die eine Cloud gibt es überhaupt nicht.

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Lothar-Späth-Award 2018: Zu den Laudatoren zählten untern anderem Daniela Späth-Zöllner (dritte von links), Hans-Jörg Vetter, Aufsichtsratschef von Herrenknecht, Altkanzler Gerhard Schröder, der Präsident des KIT und Vorsitzende der Jury, Holger Hanselka, Wissenschaftministerin Theresia Bauer, Herrenknecht-Chef Martin Herrenknecht und EU-Kommissar Günther Oettinger (Foto: Wolfgang List)

Kraftstoffe mithilfe von erneuerbaren Energiequellen preiswert und klimafreundlich herstellen – das ist die Mission des Start-ups INERATEC, einer Ausgründung aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Eigentlich sind bei der Produktion von synthetischen Kraftstoffen wie Benzin riesige Anlagen nötig. INERATEC baut chemische Reaktoren, die so kompakt sind, dass die fertig montierte Anlage in einen Schiffscontainer passt und überall eingesetzt werden kann. Für diese Idee hat das junge Unternehmen nun den erstmals vergebenen Lothar-Späth-Award erhalten. „Synthetische Kraftstoffe sind ein wesentlicher Baustein für den effektiven Klimaschutz. Die von INERATEC entwickelten Technologien unterstützen maßgeblich dabei, diese Kraftstoffe breit verfügbar zu machen“, sagt der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka:

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„In der Mathematik sind perfektoide Räume adische Räume besonderer Art, die bei der Untersuchung von Problemen ‚gemischter Charakteristik‘ auftreten, wie z. B. lokaler Körper der Charakteristik Null, die Restklassenkörper mit einer primen Charakteristik haben. Ein perfektoider Körper ist ein vollständiger topologischer Körper K, dessen Topologie durch eine nicht diskrete Bewertung von Rang 1 induziert wird, sodass der Frobenius-Endomorphismus Φ auf K°/p surjektiv ist, wobei K° den Ring der potenzbeschränkten Elemente bezeichnet.“ —

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Das Lehr-Lernkonzept „Mannheimer Modell Data Literacy Education (MoDaL)“ der Hochschule Mannheim gehört zu den acht Projektanträgen, die im Rahmen des Förderprogramms Data Literacy Education des Stifterverbandes und der Heinz Nixdorf Stiftung das Finale erreicht haben. Am 28. September werden in einer öffentlichen Präsentation in Berlin die Projekte aller Finalisten vorgestellt und die drei Gewinner, die eine Fördersumme bis zu 250.000 Euro erhalten, gekürt.

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Der Nerven-Botenstoff GABA bremst den molekularen Schmerzsensor TRPV1 aus. Sensibilisierte Nervenenden beruhigen sich wieder.
Bild: UniklinikumHeidelberg

Heidelberger Wissenschaftler entdecken ersten Signalweg, der die Sensibilisierung der Nervenenden beendet / Möglicher Ansatzpunkt für Schmerztherapien,

Anhaltende Schmerzreize wie beispielsweise Entzündungen machen die feinen Nervenendigungen in Haut und Bindegewebe, die Schmerzmelder des Körpers, mit der Zeit überempfindlich. Wissenschaftler des Universitätsklinikums Heidelberg haben nun erstmals einen molekularen Mechanismus entdeckt, mit dem die erhöhte Sensibilität wieder heruntergefahren werden kann.

Bisher waren nur zahlreiche Mechanismen der Sensibilisierung, allerdings keine Gegen­maßnahmen der Nervenzellen bekannt.
Von der weiteren Erforschung des Signalwegs erhoffen sich die Forscher um Professor Dr. Jan Siemens vom Pharmako­logischen Institut neue Erkenntnisse zur Entstehung chronischer Schmerzen. Zudem könnte der neu entdeckte Mechanismus neue Ansatzpunkte für die Schmerztherapie bieten.
Diese Arbeit ist in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Cell“ erschienen.

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Hormone und andere Mikroschadstoffe gefährden die Gesundheit, wenn ihre Rückstände über das Trinkwasser in den Körper gelangen. Breit einsetzbare Lösungen zu ihrer Beseitigung gibt es bislang aber nicht. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat nun ein Verfahren entwickelt, mit dem Hormone schnell und energieeffizient aus dem Abwasser eliminiert werden können. Die Forschungsergebnisse sind im Journal of Hazardous Materials publiziert.
„Die Verunreinigung des kommunalen Trinkwassers mit Mikroschadstoffen könnte sich zu einer der größten Herausforderungen für den Schutz unserer Gesundheit und Umwelt entwickeln“, erklärt Professorin Andrea Schäfer von der Membrantechnologie am Institut für funktionelle Grenzflächen (IFG).

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Kräfte von oben werden über Stege auf die senkrecht stehenden Ringstrukturen übertragen.
Deren Rotation zieht an den Ecken der waagerechten Flächen des Würfels.
(T.Frenzel/KIT)

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des
Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle.
Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler
in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift
Science vor.
„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder knicken“, sagt Martin Wegener, Professor am Institut für Angewandte Physik und Direktor am Institut für Nanotechnologie am KIT. „Drehen wird er sich nach den geltenden Regeln der Mechanik aber nicht“, betont er. Seinem Mitarbeiter Tobias Frenzel und Kollegen ist es nun gelungen, dreidimensionales Material zu entwerfen, das lineare Druckkräfte in eine Drehbewegung umsetzt: „Zunächst haben wir per Computersimulation ein Design erarbeitet, das eine solche, bisher nicht beschriebene mechanische Eigenschaft aufweist“, erklärt Frenzel, Erstautor der Studie, das Vorgehen.

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Fotosammlungen oder Soziale Netzwerke sind Datensammlungen, in denen die Daten meistens nicht sortiert vorliegen. Die Suche nach einzelnen Elementen, also nach der Nadel im Daten-Heuhaufen, ist bei sehr großen Datenmengen für klassische Computer extrem aufwändig.

Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie haben nun den Grover-Algorithmus – ein Verfahren zum schnellen Finden eines Suchelements in unsortierten Datenbanken – implementiert und erfolgreich ausgeführt. Ein universeller Quantencomputer ist zwar noch eine Zukunftsvision. Spezielle Quantensysteme, die versprechen, eine bestimmte Aufgabe schneller als ein klassischer Computer lösen, spielen aber in der Wissenschaft bereits jetzt eine große Rolle.

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Forscher am Robotics Institute http://ri.cmu.edu der Carnegie Mellon University (CMU) haben es geschafft, dass ein Computer in Echtzeit Körpersprache versteht und dabei erstmals auch die Position einzelner Finger erkennt – mithin auch ein Victory-Zeichen

Das funktioniert mittlerweile auch mit einem Laptop und einer Kamera. Für die Robotik ist die Entwicklung von großem Interesse, da die Erkennung von Körpersprache letztlich eine natürlichere Interaktion zwischen Mensch und Maschine verspricht.

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