Kristallisationspunkt für Nachwuchswissenschaftler
Workshop zur synchrotron-basierten biologischen Strukturforschung am HZB in Adlershof
Workshop zur synchrotron-basierten biologischen Strukturforschung am HZB in Adlershof„Diffraction Data Collection Using Synchrotron Radiation“ heißt der internationale Workshop, der zur Ausbildung von jungen Strukturforschern an Großgeräten vom 13. bis 15. August am Elektronenspeicherring BESSY II stattfand. 20 Nachwuchswissenschaftler aus sieben europäischen Ländern nahmen an der Veranstaltung teil. Vertreten waren Deutschland, Österreich, Schweiz, Niederlande, Belgien, Tschechien sowie Dänemark.
Dr. Uwe Müller (HZB) und Dr. Manfred Weiss, (EMBL, European Molecular Biology Laboratory) organisierten ein abwechslungsreiches, praxisnahes Programm um die synchrotron-basierten Methoden der biologischen Strukturforschung an die interessierten Doktoranden und jungen Postdocs weiter zu vermitteln.
Sieben namhafte Wissenschaftler ihres Fachgebietes waren als Tutoren geladen. Neben neun Einführungsvorträgen zum Thema, standen den Jungwissenschaftlern bei BESSY II die Beamlines 14.1 und 14.2 (MX und PX) zwei Tage lang für fünf kristallographische Experimente unter optimaler Betreuung zur Verfügung. Die Ergebnisse wurden im eigens für diese Veranstaltung errichteten Rechnerpool ausgewertet und anschließend präsentiert. Bei der Posterausstellung der Teilnehmer gab es zwei wertvolle wissenschaftliche Fachbücher als Prämie zu gewinnen.
Die Resonanz war durchweg positiv. Petr Pachl, Teilnehmerin aus Tschechien: “the last days were filled with experienced advices and friendly atmosphere".
Die synchrotron-basierte biologische Strukturforschung hat im letzten Jahrzehnt kontinuierlich an Bedeutung gewonnen. Zurzeit beträgt der Anteil in der Proteinstrukturdatenbank (www.rcsb.org) gespeicherten „Synchrotron-Daten“ etwa 80%. Somit werden praktische Erfahrungen zu den Methoden an Großgeräten immer wichtiger. „Die Nachfrage bei den jungen Strukturforschern sei entsprechend groß: „Der Kurs war 2-fach überbucht“ berichtet Dr. Uwe Müller vom HZB.
Ausgerichtet wurde der Workshop, vom AK1 (Arbeitskreis biologische Strukturen) der Deutschen Gesellschaft für Kristallographie,organisiert vom Helmholtz-Zentrum Berlin und dem EMBL-Hamburg.
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- Batterieforschung mit dem HZB-RöntgenmikroskopUm die Kapazität von Lithiumbatterien weiter zu steigern, werden neue Kathodenmaterialien entwickelt. Mehrschichtige lithiumreiche Übergangsmetalloxide (LRTMO) ermöglichen eine besonders hohe Energiedichte. Mit jedem Ladezyklus wird jedoch ihre Kapazität geringer, was mit strukturellen und chemischen Veränderungen zusammenhängt. Mit Röntgenuntersuchungen an BESSY II hat nun ein Team aus chinesischen Forschungseinrichtungen diese Veränderungen erstmals experimentell mit höchster Präzision vermessen: Mit dem einzigartigen Röntgenmikroskop konnten sie morphologische und strukturelle Entwicklungen auf der Nanometerskala beobachten und dabei auch chemische Veränderungen aufklären.
- BESSY II: Neues Verfahren für bessere ThermokunststoffeUmweltfreundliche Thermoplaste aus nachwachsenden Rohstoffen lassen sich nach Gebrauch recyclen. Ihre Belastbarkeit lässt sich verbessern, indem man sie mit anderen Thermoplasten mischt. Um optimale Eigenschaften zu erzielen, kommt es jedoch auf die Grenzflächen in diesen Mischungen an. Ein Team der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden hat nun an BESSY II untersucht, wie sich mit einem neuen Verfahren aus zwei Grundmaterialien thermoplastische „Blends“ mit hoher Grenzflächenfestigkeit herstellen lassen: Aufnahmen an der neuen Nanostation der IRIS-Beamline zeigten, dass sich dabei nanokristalline Schichten bilden, die die Leistungsfähigkeit des Materials erhöhen.
- Wasserstoff: Durchbruch bei Alkalischen Membran-ElektrolyseurenEinem Team aus Technischer Universität Berlin, Helmholtz-Zentrum Berlin, Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg (IMTEK) und Siemens Energy ist es gelungen, eine hocheffiziente alkalische Membran-Elektrolyse Zelle erstmals im Labormaßstab in Betrieb zu nehmen. Das Besondere: Der Anodenkatalysator besteht dabei aus preisgünstigen Nickelverbindungen und nicht aus begrenzt verfügbaren Edelmetallen. An BESSY II konnte das Team die katalytischen Prozesse durch operando Messungen im Detail darstellen, ein Theorie Team (USA, Singapur) lieferte eine konsistente molekulare Beschreibung. In Freiburg wurden mit einem neuen Beschichtungsverfahren Kleinzellen gebaut und im Betrieb getestet. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachjournal Nature Catalysis publiziert.