Lasertechnik

Punktgenaues Kühlen mit Laserlicht

Kühlen mit Laser: Ein Kristall macht es möglich. *Foto: Dennis Wise/ University of Washington*

Stark fokussiertes Laserlicht kann Zellen oder Gewebe zielsicher aufheizen und sogar zerstören. Genau das Gegenteil erzielte nun die Arbeitsgruppe um Peter Pauzauskie an der University of Washington mit einem Infrarotlaser. So paradox es klingt, konnten sie mit der gebündelten Wärmestrahlung einen winzigen Wassertropfen um bis zu 21 Grad abkühlen. Verantwortlich dafür war die spezielle Lichtabsorption eines Nanokristalls. Dieses Grundlagenexperiment könnte zu einem neuartigen Kühlverfahren führen, mit dem sich einzelne Zellen für Analysen punktgenau gefrieren oder auch schnell getaktete Prozessoren vor Überhitzung schützen lassen.

„Bisher war es nicht möglich, mit Lasern Flüssigkeiten zu kühlen“, sagt Pauzauskie. Diese Hürde überwand sein Team mit 200 bis 1000 Nanometer kleinen Kristallen aus Yttriumlithiumfluorid. Verteilt in einem Wassertropfen, richteten sie den Fokus eines intensiven Laserstrahls nach dem Zufallsprinzip auf einen der Nanokristalle. Dieser absorbierte das Infrarotlicht und sendete darauf blaugrünes Fluoreszenzlicht aus, nachdem er zusätzlich Energie aus optisch angeregten Gitterschwingungen gezogen hatte. Die Folge: Der Kristall und seine Umgebung kühlten von 25 auf etwa vier Grad ab. JAN OLIVER LÖFKEN

MEDIZIN

Biohacker wollen Open-Source-Insulin

In den USA werden die Kosten von Insulin nicht restlos von den Kassen übernommen, in anderen Ländern ist die Versorgung von Diabeteskranken noch schlechter. Das wollen Biohacker vom Counter Culture Lab in Oakland, Kalifornien, mit „Open-Source-Insulin“ ändern. Die Gruppe aus Wissenschaftlern und Biotechnikern hat eine Crowdfunding-Kampagne auf der Plattform „Experiment“ gestartet, um mit E.-coli-Bakterien Insulin herzustellen. Auf die gleiche Weise produzieren auch einige Unternehmen das Hormon, allerdings halten sie ihr Verfahren geheim. Die Biohacker wollen es jedoch öffentlich zugänglich machen.

Das Projekt stößt nicht nur auf Zustimmung. Marcus Hompesch, Chef des Profil Institute for Clinical Research in San Diego und Fachmann auf dem Gebiet, hält das Vorhaben für verantwortungslos und tollkühn: „Insulin herzustellen ist eine komplexe Angelegenheit. Es könnte damit enden, dass man etwas für Patienten geradezu Gefährliches fabriziert.“

Private Insulin-Labore sind indes nicht das primäre Ziel der Crew um Ryan Bethencourt: „Unsere Arbeit soll als Grundlage für ein Nachahmerprodukt dienen.“ Nun ist die erste Projektstufe finanziert. INGE WÜNNENBERG

LANDWIRTSCHAFT

Bakterienzucht erhöht die Erträge

Die Pflanzen rechts haben offenbar bessere Bakterien. *Foto: University of Texas at Austin’s College of Natural Sciences*

In Ulrich Muellers Labor stehen Töpfe mit weizenähnlichen Pflanzen. Einige sind recht üppig, andere eher mickrig. Dabei sind sie genetisch identisch. Wie kann das sein? Mueller, Biologie-Professor an der University of Texas, ging der Frage nach. Die überraschende Antwort: Es liegt an den unterschiedlichen Bakterien, die Boden und Pflanze besiedeln (DOI: 10.1016/j.tim.2015.07.009). Also machte er sich systematisch daran, dieses „Mikrobiom“ weiter zu züchten. Bei den kräftigsten Pflanzen spülte er den Wurzelbereich aus und filterte unerwünschte Bestandteile heraus. Mit der verbliebenen Brühe impfte er steriles Bodensubstrat für weitere Pflanzen – über mehrere Generationen hinweg. Auf diese Weise könnten Hobbygärtner oder Kleinbauern den Ertrag ihrer Gewächshaus-Pflanzen deutlich einfacher und preiswerter steigern als mit Gentech-Saatgut oder Pflanzenschutzmitteln, so Mueller. GREGOR HONSEL

London als Laserpunktwolke

*Foto: ScanLAB Projects from the series 'The Deam Life of Driverless Cars'*

Steckt ein Laserscanner im Londoner Stop-and-go-Verkehr, sieht ein altehrwürdiger Doppeldecker-Bus schon einmal aus, als habe er gerade den Warp-Antrieb angeworfen. Genau solche Artefakte waren das Ziel des „ScanLAB Projects“. Zwei britische Designer wollten wissen, wie die Welt aus Sicht eines autonomen Autos aussieht – und welche Blüten die Sensoren hervorbringen, wenn man die Korrektur-Algorithmen abschaltet.

verkehr

Projektor für mehr Sicherheit

Autos und Lkws verfügen über Lichter, die dem nachfolgenden Verkehr signalisieren, wenn der Fahrer bremst oder abbiegen will. Forscher bei Mitsubishi finden, dass dies noch nicht ausreicht. Sie arbeiten daher an kompakten Projektoren, die entsprechende Signale auf die Straße verlegen. In den kommenden Jahren könnten sie in Fahrzeuge eingebaut werden und detaillierte Informationen übermitteln.

Das jetzt auf der Tokyo Motor Show gezeigte Konzept arbeitet mit LED-Beamern, die auf allen vier Seiten des Fahrzeugs verbaut sind. Fährt ein Auto nach vorn, projiziert es weiße Richtungspfeile auf die Straße. Aktiviert man den Rückwärtsgang, wird eine rote Fläche dargestellt. Auch an den Türen ist die Technik praktisch: Hier würde der Projektor signalisieren, dass demnächst jemand aussteigt – für Fahrradfahrer und Fußgänger ein Segen.

Im Konzeptauto Emirai 3 xDAS, das Mitsubishi in Tokio erstmals präsentierte, sind die Projektoren bereits teilweise verbaut. Ganz neu ist die Idee allerdings nicht. So arbeiten auch deutsche Hersteller an Warnleuchten fürs Umfeld. Im neuen 7er von BMW steckt schon ein sogenannter Lichtteppich, der den Türbereich beleuchten kann. BEN SCHWAN