Archiv für den Monat: September 2021

Technion-Forscher entdecken effiziente Methode zur Herstellung von Wasserstoffkraftstoff

Technion-Forscher haben ein neues System entwickelt, um mit wenig Energie und kostengünstigen Materialien Wasserstoff aus Wasser herzustellen

Die Wasserelektrolyse ist eine einfache Möglichkeit, Wasserstoffgas zu erzeugen. Während Wasserstoff als sauberer, erneuerbarer Kraftstoff gilt, erfordert eine effiziente Elektrolyse ein hohes elektrisches Potenzial, einen hohen pH-Wert und in den meisten Fällen Katalysatoren auf Basis von Ruthenium und anderen teuren Metallen. Aufgrund des inhärenten Versprechens von Wasserstoff streben viele Forschungsgruppen an, Elektrolysetechnologien zu entwickeln, die es ermöglichen, Wasserstoffkraftstoff bei einem niedrigen elektrischen Potenzial, bei einem pH-Wert zwischen 7-9 und mit Katalysatoren auf Basis verfügbarer und kostengünstiger Metalle wie z Kupfer, Mangan und Kobalt herzustellen.

Aktuell haben Technion-Forscher ein einzigartiges System zur Herstellung von Wasserstoff aus Wasser mit wenig Energie und kostengünstigen Materialien entwickelt, wie das Journal of the American Chemical Society kürzlich berichtete. Es ist das schnellste bisher beschriebene System seiner Art, das mit verfügbaren Metall-(Kupfer-)Katalysatoren arbeitet. Die Forschung wurde von Professor Galia Maayan, Leiterin des Labors für biomimetische Chemie an der Fakultät für Chemie in Schulich, zusammen mit dem Doktoranden Guilin Ruan geleitet.

Die Forscher entwarfen und entwickelten ein homogenes Elektrolysesystem, also ein System, bei dem der Katalysator in Wasser löslich ist, sodass sich alle Komponenten des Systems im gleichen Medium befinden. Das innovative und originelle System basiert auf (1) Kupferionen; (2) ein peptidähnliches Oligomer (kleines Molekül), das das Kupfer bindet und seine Stabilität beibehält; und (3) eine Borat genannte Verbindung, deren Funktion es ist, den pH-Wert innerhalb eines begrenzten Bereiches zu halten. Die wichtigste Entdeckung in dieser Studie ist der einzigartige Mechanismus, den die Forscher entdeckten und demonstrierten: Die Boratverbindung hilft, das Metallzentrum zu stabilisieren und beteiligt sich an dem Prozess, sodass es katalysiert.

In früheren Studien zeigte die Forschungsgruppe die Wirksamkeit der Verwendung peptidähnlicher Oligomere zur Stabilisierung von Metallionen, die Sauerstoff ausgesetzt sind – eine Exposition, die sie in Abwesenheit des Oligomers oxidieren und den Katalysator abbauen kann. Jüngst berichten die Forscher über den Erfolg, ein sehr effizientes und schnelles Elektrolysesystem zu schaffen. Das stabile System oxidiert das Wasser unter den gleichen gewünschten Bedingungen zu Wasserstoff und Sauerstoff: niedriges elektrisches Potenzial, pH-Wert nahe 9 und kostengünstige Katalysatoren.

Inspiriert wurde das System laut Prof. Maayan von Enzymen (biologischen Katalysatoren), die die Peptidkette des Proteins nutzen, um das metallische Zentrum zu stabilisieren, und von natürlichen energetischen Prozessen wie der Photosynthese, die von Einheiten angetrieben werden, die Sonnenenergie nutzen, um Elektronen und Protonen zu transportieren .

Die Forschung wurde von der Israel Science Foundation (ISF) und dem Nancy and Stephen Grand Technion Energy Program unterstützt.

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Forschungsbericht

China enthüllt neue bedeutende Entdeckungen von der Ruinenstätte von Sanxingdui

Chinesische Archäologen enthüllten am Donnerstag neue bedeutende Entdeckungen in sechs neu entdeckten Opfergruben am Standort Sanxingdui in der südwestchinesischen Provinz Sichuan, hauptsächlich aus den Gruben Nr. 3, Nr. 4, Nr. 7 und Nr. 8.

Nach einigen Arbeiten vor Ort wurden die Gruben Nr. 7 und Nr. 8 bis zur Fundschicht ausgehoben, wo eine große Menge Elfenbeinfragmente freigelegt wurden. Der Ausgrabungsprozeß in der Grube Nr. 3 ist in die letzte Phase eingetreten, wobei ein neuer heiliger Bronzebaum in der Grube zuvor ausgegraben wurde und die meisten kulturellen Relikte derzeit gereinigt und restauriert werden.

Die mit Spannung erwartete archäologische Ausgrabung der Ruinenstätte Sanxingdui ist im Gange, mit fast 10.000 kulturellen Relikten, die bis jetzt etwa 3.000 Jahre alt sind, seit die Stätte im März die Entdeckung von sechs weiteren Gruben bekannt gab.

1986 fanden Archäologen zwei große Opfergruben mit Tausenden von seltenen antiken Schätzen an der Stätte der Ruinen von Sanxingdui, die großartige historische Beweise für das antike Shu-Königreich, das vor 5.000 Jahren existierte und als eines der wichtigsten antiken Überreste der Welt gilt .

Bei den jüngsten Ausgrabungen wurden in der Opfergrube Nr. 8 einige sehr seltene und bedeutende große Bronzegefäße freigelegt, unter denen sich wahrscheinlich neue Schätze von nationaler Bedeutung befinden werden.

Die Opfergrube Nr. 8 im südwestlichen Teil der archäologischen Stätte ist mit 5,1 Metern Länge und 3,8 Metern Breite die größte. Sie umfasst eine Fläche von fast 20 Quadratmetern – das Fünffache der Grube Nr. 5.

Nachdem das archäologische Team die Schächte von Erdauffüllungen und Ascheschichten gereinigt hatte, wurde eine beträchtliche Anzahl von Elfenbeingegenständen in der Fundebene entdeckt, die fast die gesamte Grube bedeckte, mit einigen großen Bronzegefäßen in einigen Ecken.

Nach Ansicht der Archäologen vor Ort konnte an den freigelegten Teilen unterschieden werden, daß diese Bronzegegenstände einzigartig in der Form sind und noch nie zuvor gesehen wurden.

Aus der Opfergrube Nr. 7 wurde eine große Anzahl von Elfenbeinrelikten ausgegraben, aber bisher wurden keine Bronzeobjekte unter dem Elfenbein gefunden, so Archäologen vor Ort, die stattdessen zahlreiche Jadeartefakte fanden.

Die Archäologen haben Jade Zhang (Jadetafeln) und Jade Zao (Meißel) sowie viele andere Arten von Jadeartefakten entdeckt, die noch nie zuvor gesehen wurden. Weitere Ausgrabungen und Forschungen werden fortgesetzt.

Alle kulturellen Relikte in der Opfergrube Nr. 4 wurden ausgegraben. Insgesamt fand man 79 vollständige Objekten und 1.073 Fragmente.

Laut Archäologen sind 478 Relikte (Sets) relativ vollständig und 141 Fragmente liegen vor. Zu den noch intakten Kulturrelikten zählen neun Jadeartefakte, 21 Bronzeobjekte, 47 Elfenbeingegenstände und zwei Keramikgegenstände.

Zu den intakten Artefakten gehören zwei Jade Cong (Jaderöhre mit quadratischem Querschnitt und kreisförmigem Loch), ein Jade Yuan (Jadering), vier Jade Zao (Jademeißel), eine Jade Bi (flache Jadescheibe), eine Jade Ben ( Jadedeichsel).

Basierend auf den Bodenuntersuchungen aus der Grube glauben Archäologen, daß die Grube Nr. 4auf den Zeitraum zwischen 3.148 und 2.966 Jahren während der späten Shang-Dynastie (1600-1046 v. Chr.) zurückreicht.

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Antiker Goldschatz landet irrtümlicherweise fast auf dem Schrott

Zuerst dachte Ole Schytz, es sei ein alter Schrott, den er gefunden hatte. Sein Metalldetektor hatte an einem kalten Dezembertag im vergangenen Jahr mitten auf dem kargen Feld bei Jelling gepiept. Im Boden fand er etwas altes Metall in Goldfarbe. Tatsächlich sah es vor allem aus wie ein Deckel auf einer Dose schwedischer Sauerrahm, dachte er.

Er warf es zusammen mit den alten Nägeln, die er normalerweise auf seinen Detektorreisen auf der Suche nach alten Metallen findet, in den Schrottsack. Aber als er den Detektor wieder auf den Boden legte, piepte es erneut. Und wieder. Und wieder. Was er nicht wusste, war, daß er am Rande des Feldes dänische Geschichte schrieb.

Hier, mehr als ein halbes Jahr später, ist den Museumsleuten klar, daß Ole Schytz einen beeindruckenden Goldschatz gefunden hat. Ein Schatz, der in vielerlei Hinsicht so einzigartig ist wie das Goldene Horn. Es ist verrückt. Nicht nur ziemlich wild, es ist KOMPLETT wild. Es ist auf Augenhöhe mit den Goldenen Hörnern. Es ist die schönste Sammlung großer und gut gearbeiteter Brakteaten mit spannenden Motiven, die wir überhaupt kennen, sagt Morten Axboe, emeritierter Museumsinspektor des Nationalmuseums.

Insgesamt enthält der Schatz von Südjütland 22 Goldobjekte. Die meisten von ihnen sind sogenannte Brakteaten, das sind einige runde Goldstücke, die an Amulette erinnern. Normalerweise sind Brakteaten ziemlich klein, aber diese sind so groß wie kleine Untertassen und haben sehr detaillierte Verzierungen. Das ist wirklich außergewöhnlich, betont Morten Axboe, der sich seit den frühen 70er Jahren mit den einzigartigen Goldobjekten beschäftigt.

Ole Schytz hatte gerade erst sein neues Hobby begonnen, da stand er mit den ersten Schatzklumpen zwischen seinen schlammigen Handschuhen. „Ich war noch nicht einmal zehn Mal mit dem Detektor unterwegs. Ich hatte kein Gespür dafür“, sagt er. Aber als er die ersten zehn Goldgegenstände vom Boden gehoben hatte, dämmerte ihm, daß es wahrscheinlich sowieso kein Deckel für Säure war.

„Ich sagte dem Besitzer des Feldes, daß ich glaube, daß er dieses Feld für das nächste Jahr nicht bewirtschaften darf. Ich dachte, es sei wahrscheinlich größer als nur Dosen, sagt Ole Schytz.Erst nachdem er die Begeisterung der Experten für den Fund gesehen hat, versteht er, wie groß er tatsächlich ist. “ Daß man die Leute mit einem solchen Fund begeistern kann, zeugt davon, daß es für solche Museumsleute kein alltägliches Essen ist“, sagt er.

Die Begeisterung unter den Archäologen hielt in dieser Woche an, als die Getreideernte auf dem Feld, auf dem das Gold gefunden wurde, endlich vorbei war. Das bedeutete, daß die professionellen Archäologen nun eine Großgrabung angehen konnten, um zu untersuchen, ob Ole Schytz‘ Detektor alle prähistorischen Werte im Gelände abgefangen hatte.

Die Vejlemuseerne war für die Ausgrabungen verantwortlich, und die Archäologen des Museums fanden unter anderem heraus, dass das Gold in einem der damaligen Häuser ausgegraben worden war. Und dann haben sie tatsächlich ein kleines Goldstück extra gefunden.

Warum das Gold gegraben wurde, weiß niemand genau. Aber die große Menge Gold kann darauf hindeuten, daß die Dorfbewohner als Teil eines großen Opfers ihre Schatzkammern sofort geleert haben.

Die Theorie besagt, daßdas Gold um das Jahr 536 geopfert worden sein könnte. In diesem Jahr wurde die Welt vom Klimawandel heimgesucht, was bedeutete, dass die Sonne größtenteils nicht schien und die Ernten Schwierigkeiten beim Wachsen hatten. Es verursachte an mehreren Stellen Hungersnöte.

„Vielleicht hatte es etwas mit einer Klimakatastrophe zu tun, bei der man das Kostbarste gegeben hat, um die höheren Mächte dazu zu bringen, ihr Glück zu wenden“, sagt Mads Ravn.

Künftig werden nicht nur Archäologen und Experten vom Anblick des Goldschatzes beeindruckt sein. Im Februar wird das Gold im Vejle Art Museum ausgestellt. Vorher sollte das Gold vorsichtig gewendet und geschliffen und poliert werden, damit die Stücke ihre ursprüngliche Form wiedergeben.

Für Ole Schytz liegt es am Herzen, mitzuhelfen, ein ganzes Dorf auszugraben. „Es ist sehr groß, sagt er“. Die Ausgrabungen der Archäologen sind abgeschlossen und die Löcher mit den Umrissen des eisenzeitlichen Dorfes wurden wieder bedeckt. Unterdessen setzt Ole Schytz seine Jagd über die Felder hinaus nach neuen Funden fort.

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Antibiotikaeinsatz und späteres Risiko für Darmkrebs: Eine schwedische landesweite bevölkerungsbasierte Studie

Die Verwendung von Antibiotika kann das Darmkrebsrisiko (CRC) erhöhen, indem sie die Darmmikrobiota verändert, wobei Anhaltspunkte dafür vorliegen. Unsere Studie zielt darauf ab, den Antibiotikaeinsatz in Bezug auf das spätere CRC-Risiko zu untersuchen.

Dies ist eine landesweite, populationsbasierte Studie mit einem abgestimmten Fall-Kontroll-Design (erste primäre CRC-Fälle und 5 passende, krebsfreie Kontrollen). Zur Berechnung von Quotenverhältnissen und 95-%-Konfidenzintervallen wurden Daten der vollständigen Bevölkerung aus schwedischen nationalen Registern für den Zeitraum 2005-2016 verwendet.

Das olorektale Karzinom (CRC) ist eine multifaktorielle Erkrankung. Umfangreiche epidemiologische Forschungen haben mehrere Lebensstil- und medizinische Risikofaktoren für CRC identifiziert (1,2), aber die Ätiologie ist noch teilweise unbekannt. Kontinuierliche Bemühungen zur Identifizierung von Risikofaktoren für CRC sind unerlässlich, da die Reduzierung selbst geringfügiger Risikofaktoren auf Bevölkerungsebene einen erheblichen Einfluss auf die Inzidenz von CRC haben könnte (3,4).

Es wird angenommen, daß die Zusammensetzung und Funktion des Darmmikrobioms eine Rolle bei der Entwicklung von CRC spielt (5). Es wurde über eine strukturelle Trennung des Darmmikrobioms zwischen kolorektalen Karzinomen und gutartiger kolorektaler Schleimhaut berichtet (6,7), und es gibt Hinweise auf eine pathogene Rolle bestimmter Mikroben, wie Fusobacterium nucleatum, bei der kolorektalen Karzinogenese (8-10). Mimaet al. (11) berichteten, daß der Anteil der mit F. nucleatum angereicherten kolorektalen Karzinome vom Blinddarm zum Rektum allmählich abnimmt, was auf eine ortsspezifische Wirkung des Darmmikrobioms bei der Karzinogenese hindeutet.

Viele etablierte CRC-Risikofaktoren, einschließlich überschüssigem Körperfett und Ernährungsfaktoren, können das Darmmikrobiom verändern (12,13). Der Einsatz von Antibiotika kann jedoch eine stärkere Störwirkung haben (14,15). Beispielsweise kann eine Behandlung mit Antibiotika das mikrobielle Gleichgewicht im Darm verändern, was zu einer Überwucherung des Darms mit toxinproduzierenden Clostridium difficile-Bakterien (16) führt, die Durchfall und Entzündungen verursachen. Antibiotika-induzierte Dysbiose kann die entzündungshemmende Wirkung einiger Mikrobiota stören und pathogene Bakterien vermehren, was die CRC-Tumorentstehung beeinflusst (7, 17). Frühere Untersuchungen zum Einsatz von Antibiotika und KRK haben im Allgemeinen auf einen positiven Zusammenhang hingewiesen (18-23). Die meisten Studien hatten jedoch nur begrenzte Informationen oder eine unzureichende Aussagekraft für umfassende Analysen von Aspekten wie Art, Dosis oder Dauer der Antibiotika sowie Tumorstadium und -ort. Kürzlich wurde in einer groß angelegten Studie im Vereinigten Königreich berichtet, dass der Einsatz von Antibiotika mit einem höheren Risiko für Dickdarmkrebs, aber einem geringeren Risiko für Rektumkarzinom verbunden ist (24). Diese Beobachtungen rechtfertigen eine schnelle Validierung.

In dieser Studie haben die Forscher aus den umfassenden schwedischen nationalen Bevölkerungsregistern verwendet, um den Antibiotikaeinsatz in Bezug auf das CRC-Risiko zu untersuchen. Die große Stichprobengröße machte es möglich, fundierte Subgruppenanalysen zum Antibiotikatyp und zu klinischen Faktoren wie Krankheitsstadium und Tumorlokalisation durchzuführen.

Eine zutreffende Fall-Kontroll-Studie wurde mit Daten aus schwedischen Bevölkerungsregistern (Studienzeitraum 1. Juli 2005 bis 31. Dezember 2016) durchgeführt (siehe Abbildung 1). Schwedens einzigartige persönliche Identitätsnummern ermöglichen die Verknüpfung und den Abgleich mehrerer Register (25). Kurz gesagt, CRC-Fälle wurden mithilfe des schwedischen Registers für kolorektales Karzinom identifiziert, Kontrollen wurden mithilfe des Gesamtbevölkerungsregisters abgeglichen, Daten zum Antibiotikaverbrauch wurden aus dem schwedischen Register für verschriebene Arzneimittel extrahiert und andere interessierende Variablen wurden aus dem schwedischen Register für stationäre Patienten und der Longitudinal Integration Database für Krankenversicherungs- und Arbeitsmarktstudien (LISA nach schwedischem Akronym). Vollständige Beschreibungen der schwedischen nationalen Register, die in die Studie einbezogen wurden, finden Sie in den ergänzenden Methoden.

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Trellyffaint: Nachweis der neolithischen Milchwirtschaft in Pembrokeshire

Nach neuen Untersuchungen könnte es in Wales bereits um 3.100 v. Chr. Milchwirtschaft gegeben haben.
Scherben verzierter Keramik aus dem neolithischen Denkmal Trellyffaint in der Nähe von Newport, Pembrokeshire, enthielten Milchfettrückstände. Die Rückstände könnten nur von milchbasierten Stoffen wie Butter, Käse oder wohl eher Joghurt stammen.

George Nash von der Welsh Rock Art Organisation sagte, es sei der früheste Beweis für die Milchwirtschaft in Wales. Projektleiter Dr. Nash sagte, Julie Dunne von der University of Bristol habe die Milchfettrückstände von den Innenflächen der Keramik entdeckt und sie mit einer Genauigkeit von 94,5% auf 3.100 v. Chr. datiert.

„Es ist unglaublich selten, in diesem Teil von Wales archäologische Überreste wie Knochen und Keramik zu finden, weil der Boden sauer ist“, sagte er.“Wir können also nicht mit Sicherheit sagen, daß dies das früheste Beispiel für Milchwirtschaft ist, aber es ist das früheste, das jemand mit neuen revolutionären Direktdatierungsmethoden nachweisen konnte. Die Entdeckung dieser Keramik ist wichtig, weil sie an der Schwelle zu einer neuen neolithischen Ideologie steht.“

Dr. Nash, der an der Universität von Coimbra in Portugal lehrt, bezeichnete diese Zeit als „neolithisches Paket“, das Tierhaltung, Töpferei, Lebensmittelbeschaffung und verschiedene Arten der Bestattung und Verehrung der Toten umfasste.

Es ersetzte nach und nach die Lebensweise des Jagens, Fischens und Sammelns, die für die vorherige Ära typisch war. Das Interesse an Trellyffaint begann, als die ehemaligen Archäologie-Absolventen der University of Bristol, Les Dodds und Phil Dell, mehrere geophysikalische Untersuchungen in und um die neolithischen Steinkammern durchführten.

Sie entdeckten zwei konzentrische Henges zusammen mit anderen vergrabenen Objekten. Die Henges – zwei kreisförmige Erdbänke – sind ungefähr zeitgleich mit Stonehenge und stammen aus der mittleren bis letzten Hälfte der Jungsteinzeit, zwischen 3.000 v. Chr. und 2.000 v. Chr.

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