Infopunkte Naturwissenschaft

raum&zeit-Ausgabe 228

UV Strahlung gegen Keime

Die Youtuberin Amazing Polly (so der Channel-Name) hat einen treffenden Vergleich für die Corona-Krise gefunden: So wie UV-Licht in einem Raum allen Schmutz zu Lichte fördert, so enttarnt diese massenmedial gepushte Epidemie unerbittlich alle freiheits- und demokratiefeindlichen Personen, Gruppen und Strukturen. Der ganze Schmutz kommt zum Vorschein. Doch UV-Licht kann noch viel mehr, nämlich desinfizieren. Bakterien und Viren vertragen kein UV-Licht. Mit dieser Eigenschaft könnte, wenn der politische Wille denn da wäre, die Krise schnell beigelegt werden. Die seit 150 Jahren bekannte keimtötende Wirkung von UV-Strahlen hat sich der Mensch natürlich auch technisch zunutze gemacht. Wir erinnern hier an den Artikel „Fotochemische Wasserreinigung“ im raum&zeit Themenheft „Wasser – Urquell für Gesundheit und Energiegewinnung“. In diesem wird u. a. ein Wasseraufbereitungsgerät der Firma IBH Technologie vorgestellt, das mit einer Kombination aus Verwirbelungsverfahren und ultraviolettem Licht Wasser bis zu 100 Prozent entkeimt bzw. sogar dekontaminiert. Dies ist bemerkenswert, weil die Reinigung ganz ohne Chemie auskommt. Stattdessen nutzt die Technik das Prinzip der fotolytischen und fotokatalytischen Nassverbrennung. Das bedeutet, es werden auch organische Rückstände wie Pestizide, Antibiotika und Hormone beseitigt. Besonders auch vor dem Hintergrund des zunehmenden Problems der multiresistenten Keime wird diese lichtenergetische Technik immer wichtiger. UV-Licht-Anwendungen lassen sich auch für die Luftreinigung im Zusammenhang mit einer Klimaanlage verwenden. Der Markt bietet sogar handliche UV-C-Sticks an, die man bequem mit auf Reisen nehmen kann. Der Anwender kann damit Wasser entkeimen und kleinere Flächen bzw. Gegenstände desinfizieren. (DS)

Quelle: www.ibh-technologie.de

LED Infrarotstrahlung regeneriert die Netzhaut

Ab einem Alter von etwa 40 Jahren beginnt die Sehkraft bei vielen Menschen nachzulassen. Dies hängt damit zusammen, dass die Mitochondrien der Netzhautzellen alterungsbedingt immer weniger ATP-Moleküle – die Energieeinheit der Zellen – herstellen. Der Energieverlust der Netzhautzellen kann im höheren Alter bis zu 70 Prozent des ursprünglichen Werts betragen. Die Folge ist eine Abnahme der optischen Leistung der Netzhautzellen. Vor allem bei schummrigem Licht und schwachen Farbkontrasten macht sich die Abnahme der Sehfähigkeit bemerkbar. Forscher vom University College London haben nun eine relativ simple Methode gefunden, um dem entgegenzuwirken: Sie setzen die Netzhaut dem Licht einer roten LED aus. Die Probanden bestrahlten ihre Augen (geöffnet oder geschlossen) täglich für wenige Minuten mit einer LED-Leuchte. Eine Lichtwellenlänge von 670 Nanometern erwies sich als besonders günstig, die Energieproduktion der Mitochondrien wieder anzuregen. In der Gruppe der über 40-jährigen Probanden verbesserten sich sowohl die Wahrnehmung von Farbkontrasten durch die Zapfen als auch die Sehfähigkeit durch die Stäbchen deutlich. Die kurze „Behandlung ... lädt das Energiesystem in den Retinazellen wieder auf – fast wie das Laden einer Batterie“, so Forschungsteamleiter Glen Jeffery. Im nächsten Schritt soll noch die Bestrahlungsintensität optimiert werden. (DS)

Quelle: www.ucl.ac.uk

Kalte Fusion funktioniert

Tja, so langsam müssen sich die Schulphysiker doch daran gewöhnen, dass es offenbar Kernfusionen auch weit unterhalb von astronomisch hohen Temperaturen (10 Mal so hoch wie im Innern der Sonne) geben kann. Das NASA Glenn Research Center titelte am 15. Mai 2020: „Lattice Confinement Fusion: NASA Discovers Potential New Power-Generation Method” (deutsch etwa: Fusion im Gitterverbund: NASA entdeckt potenzielle neue Energiequelle). Weiter heißt es darin: „Ein NASA-Forschungsteam entdeckte kürzlich [...] eine Methode, Kernfusion bei Raumtemperatur anzuregen.“ Die „Lattice Confinement Fusion“ (Gittereinschlussfusion) genannte Methode könne für die Energiegewinnung und zur Erzeugung von (medizinisch nutzbaren) Isotopen verwendet werden. Bei dem neuen Verfahren wird ein Seltene-Erden-Material wie Erbium (Ordnungszahl 68) mit schwerem Wasserstoff (Deuterium, d) als Brennstoff dotiert, wodurch dieser etwa eine Milliarde Mal dichter ist als in einem konventionellen Fusionsreaktor. Schießt man nun einen Gammastrahl mit 2,9 Megaelektronenvolt ins Gitter, zerfällt das Deuterium in seine Bestandteile Neutron und Proton. Nun setzt die Kettenreaktion ein: Das „heiße“ Neutron kollidiert mit einem Deuteron, wodurch dieses genügend Energie erhält, um mit einem weiteren Deuteron zu fusionieren oder eine Oppenheimer-Phillips-Reaktion auszulösen. Letztere ist der Kernphysik durchaus bekannt als eine Reaktion, die bei niedrigeren Energien stattfinden kann als notwendig wäre, um die Couloumb-Barriere (Abstoßung durch die elektrische Ladung der Elementarteilchen) zu überwinden. Hintergrund hierfür wiederum ist der quantenmechanische Tunneleffekt. Dessen Eintrittswahrscheinlichkeit wird durch die negativ geladenen Leitungselektronen im Gitter, die die positiv geladenen Deuteronen voneinander abschirmen, erhöht („Electron Screening“). Interessant ist nun, dass diese Veröffentlichung der NASA nach kurzer Zeit wieder vom Netz genommen wurde. Allerdings ist die Arbeit weiterhin bei der renommierten Physical Review C einsehbar. (DS)

Quelle: https://e-catworld.com