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Seit Jahren verfolgen Forschende des HZDR einen neuen Ansatz zur Therapie neurodegenerativer Erkrankungen, speziell der Amyotrophen Lateralsklerose – kurz ALS. Mit einem Film machen sie auf ihr Forschungsprojekt „ThaXonian“ (Magnetic Axon Therapy) aufmerksam. Sie hoffen, so „ThaXonian“ bekannter zu machen und neue Finanzquellen zur Fortsetzung des Vorhabens zu erschließen. Mit Magnetpulsen wollen die Forschenden gestörte Nervenzellen reaktivieren. Nachdem dies im Zellexperiment erfolgreich gelang, arbeitet das Team an der Entwicklung einer Prototyp-Therapie-Anlage.

Neuromorphe Computer rechnen nicht mit Nullen und Einsen. Sie nutzen stattdessen physikalische Phänomene, um rasend schnell und äußerst energieeffizient Muster in großen Datenströmen zu erkennen. Mit ihrem Projekt NIMFEIA brachten Katrin und Helmut Schultheiß gemeinsam mit ihrem Team vom HZDR diese Technologie jetzt einen großen Schritt voran. Sie zeigten, dass sich ihr Ansatz nahtlos in herkömmliche Chip-Fabriken integrieren lässt, wie sie Im Forschungsmagazin Nature Communications darstellen.

Die Energiewende, Hightech-Produkte, Versorgungsengpässe rücken den heimischen Bergbau wieder in den Fokus der Rohstoffindustrie. Allerdings sind leicht zugänglichen Quellen erschöpft. Künftig müssen mineralische Rohstoffe effizient aus komplexeren und niedrigwertigeren Lagerstätten gewonnen werden. Dafür sind zuverlässige und robuste Modellierungsverfahren nötig, die optimale Strategien ermitteln. Dr. Lucas Pereira vom HZDR-Institutsteil Freiberg (HIF) entwickelte in seiner Promotion solche Methoden für die mechanische Aufbereitung von komplexen Erzen. Die Helmholtz-Gemeinschaft vergab ihm dafür den Promotionspreis.

Deep-Learning ermöglicht genaue Berechnungen der elektronischen Struktur im Großmaßstab. Die Anordnung von Elektronen in Materie spielt bei angewandter Forschung wie dem Arzneimitteldesign oder der Energiespeicherung eine wesentliche Rolle. Bisher fehlten Simulationsmethoden, die eine hohe Genauigkeit und Skalierbarkeit über verschiedene Zeit- und Längenskalen hinweg bieten. Forscher des CASUS am HZDR und Kollegen aus den USA, entwickelten nun eine auf maschinellem Lernen basierende Simulationsmethode, die herkömmliche Verfahren zur Simulation elektronischer Strukturen übertrifft.

Forschungsergebnisse in die Anwendung bringen zeichnet erfolgreichen Transfer aus. Dr. Richard Gloaguen, Wissenschaftler am HZDR-Institutsteil Freiberg, ist dies mit seinem Team gelungen. Sie entwickelten digitale Kartierungsverfahren für die nachhaltige Rohstofferkundung und -gewinnung. Ihre Ausgründung TheiaX bieten die Technologien marktseitig an. Das Start-up ist führend im Bereich der Spektralexploration. Für den erfolgreichen Transferprozess wurde Gloaguen mit dem zweiten Platz beim Sächsischen Transferpreis ausgezeichnet. Als Technologiemittelnder erhielt TheiaX-Geschäftsführer Christian Christesen einen Transfer-Sonderpreis.

Klimawandel, Energieneutralität, Ressourcenschonung, Energiekopplung und Nachhaltigkeit – das sind nur einige der Schlagworte, mit denen sich die Stadtentwässerung Dresden (SEDD) und das Institut für Fluiddynamik des HZDR beschäftigen. Da liegt es nahe, die Forschung und den Austausch von Wissen und Fähigkeiten gemeinsam voranzutreiben. Zu Jahresbeginn vereinbarten die SEDD und das HZDR eine strategische Partnerschaft auf dem Gebiet der Abwasserbehandlung. Nun nutzten Forschende am HZDR die Gelegenheit die Kläranlage in Dresden-Kaditz besichtigt.

HZDR-Forschende wollen die Myonen-Bildgebung für Brücken, Chemieparks und Castor-Behälter ertüchtigen. Unaufhörlich fliegen kosmische Teilchen auf die Erde. Die energiereichen Myonen können mühelos Stahl oder Beton durchdringen. Ein Team am HZDR will diese unvermeidbare Umgebungsstrahlung nutzen, um ins Innere industrieller Apparate oder Bauwerke zu blicken. Das Problem: Myonen-Detektoren, die in der Hochenergie-Physik eingesetzt werden, sind empfindlich und teuer. Deshalb entwickeln Tomographiefachleute des HZDR einen kostengünstigen, hochauflösenden Myonen-Detektor für die zerstörungsfreie Zustandsüberwachung.

Das HZDR und der Halbleiterhersteller GlobalFoundries gehen eine noch engere Zusammenarbeit ein. Dazu unterzeichneten der Wissenschaftliche Direktor des HZDR, Prof. Sebastian M. Schmidt, und der Geschäftsführer von GlobalFoundries Dresden, Dr. Manfred Horstmann, am Mittwoch, dem 28. Juni 2023, eine gemeinsame Absichtserklärung (Memorandum of Understanding). Die strategische Partnerschaft konzentriert sich auf Wissenstransfer, Technologieentwicklung und Nachwuchsförderung. Ein Ziel ist dabei, auch die Willkommenskultur am Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort Dresden zu stärken.

Ziel der Protonen-Strahlentherapie gegen Krebs ist, möglichst viele Tumorzellen abzutöten und das umliegende, gesunde Gewebe zu schonen. Bisher gab es keine Methode, um den Strahl während der Dosisabgabe bildlich darzustellen. Dresdner Wissenschaftlern vom OncoRay, das unter anderem vom HZDR betrieben wird, gelang es mit einem „In-beam MRT“-Prototyp, die Wegstrecke des Protonenstrahls in einem flüssigkeitsgefüllten Phantom zu visualisieren und mit dieser Methode die Reichweite des Protonenstrahls während der Bestrahlung aufzuzeigen.

Ein Forschungsteam des HZDR, des Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), des University of Exeter Centre for Graphene Science und der TU Eindhoven fand heraus, dass auf Graphen basierende Materialien Terahertz-Hochfrequenzsignale effizient in sichtbares Licht umwandeln können. Dieser Mechanismus ist ultraschnell und justierbar, wie das Team in Nano Letters berichtet. Die Ergebnisse eröffnen den Weg für neue Anwendungen in der Informations- und Kommunikationstechnologie der nahen Zukunft.