Technology Review 9/2016
S. 16
Aktuell

SENSORIK

Cyber-Heuschrecken wittern Chemikalien

Von Heuschrecken lernen heißt riechen lernen. Foto: Washington University in St. Louis.

Heuschrecken haben in ihren Fühlern Hunderttausende winziger Geruchssensoren. Diese Sinnesorgane wollen Baranidharan Raman und seine Kollegen von der Washington University in St. Louis nun für extrem genaue Biodetektoren nutzen. In einem ersten Schritt entwickelten sie ein elektronisches Modul, das sie den Insekten aufklebten, um die elektrischen Nervenimpulse nach einem Riechreiz aufzuzeichnen. Raman will so erfahren, wie die Nervensignale mit den gerochenen chemischen Substanzen zusammenhängen. Er hält es für möglich, Cyber-Heuschrecken auf Sprengstoffe oder andere Chemikalien zu trainieren, um sie bei Sicherheitskontrollen einzusetzen. Parallel dazu entwickeln seine Kollegen Methoden für eine autarke Stromversorgung des Sensormoduls.

Auch deutsche Forscher um Martin Wikelski vom Max-Planck-Institut für Ornithologie könnten von diesen lebenden Geruchsdetektoren profitieren. Im Rahmen des Icarus-Projekts wird Wikelski ab 2017 zunächst sensorbestückte Vögel aus dem All verfolgen. Mit noch kleineren Sensoren möchte Wikelski in Zukunft auch Insekten ausstatten. Ramans Cyber-Heuschrecken belegen die Machbarkeit und könnten – integriert in das Icarus-System – als lebendes Frühwarnsystem etwa für Waldbrände dienen. JAN OLIVER LÖFKEN

BIO-ELEKTRONIK

Leiterbahnen aus Eiweißbausteinen

Harmlose Aminosäuren sollen künftig die giftigen Herstellungsprozesse nanoelektrischer Materialien überflüssig machen. Wissenschaftler der University of Massachusetts in Amherst haben gentechnisch veränderte Bakterien entwickelt, die extrem dünne und besonders leitfähige Fäden spinnen.

Foto: University of Massachusetts

Gelingt es den Forschern, ihre Bioleitfäden in großen Mengen herzustellen, gäbe es dafür viele Einsatzmöglichkeiten in elektronischen Geräten. Sie könnten nicht nur als elektrische Leiter dienen, sondern auch als Ausgangsmaterial für Transistoren oder Kondensatoren.

Der Mikrobiologe Derek Lovley und seine Kollegen entdeckten schon vor zehn Jahren, dass das Bodenbakterium Geobacter elektrisch leitfähige Proteinfilamente herstellen kann. Nun haben die Forscher Geobacter dazu gebracht, Fäden mit der besonders leitfähigen Aminosäure Tryptophan zu produzieren. Dabei wurden die Bioleitfäden 2000-mal leitfähiger, obendrein nahm ihr Durchmesser um die Hälfte ab. KARSTEN SCHÄFER

Neue Karte des Hirns

Foto: Matthew F. Glasser, David C. Van Essen

Dank der Möglichkeiten der modernen Magnetresonanztomografie ist es Matthew Glasser und David Van Essen von der Washington University gelungen, die Areale des Gehirns neu zu kartieren. Die bisher viel zitierte Karte des deutschen Neuroanatomen Korbinian Brodmann aus dem Jahr 1909 ging von nur 52 Großhirnrindenfeldern aus und basierte auf der Zellarchitektur. Die neue Karte, die nun zusätzlich Funktion, Verbindungsstärken und Topografie mitberücksichtigt, zählt nun ganze 360 Areale. Aber über die Funktion der einzelnen neu umrissenen Bereiche weiß man noch nichts Näheres.

ROHSTOFFE

Riesiges Helium-Reservoir entdeckt

Helium lässt nicht nur Zeppeline und Partyballons fliegen, sondern kühlt in flüssiger Form auch supraleitende Magnete in Kernspintomografen und Teilchenbeschleunigern. Der steigende Bedarf und die damit verbundene Angst vor schwindenden Ressourcen haben in den letzten 15 Jahren den Preis verfünffacht. Die Sorge dürfte vorerst gebannt sein: Britische Forscher haben riesige Lagerstätten im Ostafrikanischen Graben in Tansania entdeckt. Sie sollen 1,5 Milliarden Kubikmeter Helium enthalten – genug, um den globalen Bedarf für mindestens sieben Jahre zu decken.

Die Geowissenschaftler um Jon Gluyas stellten fest, dass die Erdgasschwaden, die entlang des Hunderte Kilometer langen Risses in der Erd-kruste austreten, mehr als zehn Prozent Helium enthalten. Vulkanische Aktivität reichere das Edelgas beim Aufstieg aus tieferen Erdschichten stark genug an, dass sich die Förderung lohnt. Der Fund lässt vermuten, dass es auch in weiteren vulkanisch aktiven Regionen große Heliumvorkommen gibt.

Helium ist derzeit noch nicht recycelbar. Mit geschätzten Reserven von etwa fünf Milliarden Kubikmetern dominiert heute die USA den Weltmarkt. Nun soll das norwegische Unternehmen Helium One das neue Vorkommen in Tansania erschließen und damit die Versorgung von Physikern und Medizinern sichern. JAN OLIVER LÖFKEN