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Was aussieht wie eine Kiste voller Christbaumkugeln, ist eigentlich ein Schnappschuss aus einer Computersimulation. Diese erzeugt ein virtuelles Gemisch unterschiedlich großer Partikel, die elektromagnetische Wellen auf verschiedene Weise beeinflussen. Auf diesem Weg können Forscher bestimmte Eigenschaften von Materialgemischen vorhersagen.

Auf diesem Bild ist die Struktur einer Eisen-Legierung bei 3000-facher Vergrößerung zu sehen. Die Aufnahme zeigt, dass metallische Werkstoffe nicht so gleichförmig aufgebaut sind, wie das bloße Auge vermuten lässt. Beim Erstarren des Werkstoffs finden komplexe Prozesse statt, die ihm eine Mikrostruktur verleihen.

Das Foto ist in Spitzbergen entstanden und zeigt geologische Formationen des Billefjords. Auffällig ist eine helle Schicht aus Gips und Anhydrit. Sie hat sich vor rund 300 bis 280 Millionen Jahren am Rand des Kontinents abgelagert, als dieser noch in tropischen Breitengraden lag. RUB-Geografen erforschen die Herkunft solcher Ablagerungen.

Ob eine Chemotherapie Brustkrebszellen tötet, haben RUB-Forscher mit einem sogenannten Zytotox-Assay untersucht. Durch Kontamination mit einem zweiten Assay sind auf der Oberfläche sternförmige Kristalle entstanden.

Mit Computersimulationen können Forscher das Verhalten von Molekülen unter bestimmten Bedingungen vorhersagen. Das Bild zeigt sogenannte Polymere; das sind langkettige Moleküle, die eine bestimmte dreidimensionale Form annehmen. In diesem virtuellen Experiment haben die Wissenschaftler untersucht, welchen Einfluss eine mit Molekülen dicht gepackte Umgebung auf die Stabilität der Knäuelstrukturen hat.

Computertomografische Aufnahme eines Nautilusgehäuses: Paläontologen der RUB analysieren die Struktur solcher Gehäuse mit  modernen bildgebenden Verfahren und vergleichen sie mit den Gehäusen ausgestorbener Meerestiere. Zusammen mit weiteren Untersuchungen können sie so Rückschlüsse auf die Lebensweise von Weichtieren ziehen, die vor Jahrmillionen die Meere bevölkerten.

Interneuronen sind eine spezielle Art von Nervenzelle, die ein zentrales Kontrollelement im Gehirn von Säugetieren sind. Eines von ihnen ist hier in Grün gezeigt. Jede Nervenzelle bildet über 10.000 Synapsen mit anderen Zellen; auf dem Bild sind sie blau und rot gefärbt. Das Interneuron erhält Informationen von all diesen benachbarten Nervenzellen über die Synapsen.

Was nach Kaviar aussieht, ist eigentlich das Modell eines Riechrezeptors (dunkel) in der Zellmembran (weiß). Mit dem Computer simulieren Forscher die Bewegung jedes einzelnen Atoms in einem solchen Verband. Daraus können sie Vorhersagen über die Funktion von Molekülen ableiten.

Mit einer speziellen Form der Magnetresonanztomografie können Forscherinnen und Forscher Fasertrakte im Gehirn darstellen. In Gelb-Rot-Tönen zeigt die Aufnahme den Verlauf von zwei aufsteigenden Faserbündeln im Gehirn eines Menschen.

Astrozyten sind eine spezielle Art von Nervenzellen, die im zentralen Nervensystem von Säugetieren unter anderem für die Versorgung und Regulation anderer Zellen verantwortlich sind. Auf diesem Bild ist zu sehen, wie Astrozyten die äußere Umgebung der Nervenzellen umgestalten. Dazu nutzen sie ein spezielles Enzym, hier rot eingefärbt. Ein strukturgebendes Protein der Astrozyten ist in Grün gezeigt, Zellkerne in Blau.

Für ihre Forschung haben sich Psychologen der RUB ein eigenes Computerspiel programmiert, und zwar eine dreidimensionale Version des Klassikers Pong, bei dem zwei Spieler einen Ball hin- und herspielen. Die Psychologen erforschen, was der Einsatz einer dreidimensionalen Visualisierung im Vergleich zur zweidimensionalen Darstellung bewirkt.

Dieses Netzwerk aus Tonmineralen haben RUB-Forscher in einem Experiment hergestellt, bei dem sie Prozesse in der ozeanischen Kruste simuliert haben. Dabei verändert Meerwasser das Gesteinsglas, das sich am Ozeanboden und darunter befindet. Die entstandenen Minerale betrachten sie unter dem Rasterelektronenmikroskop.

Wasserstrahlen können mit hohem Druck können als Schneid- und Bohrwerkzeug verwendet werden. Ingenieurinnen und Ingenieure der RUB erforschen, ob das auch mit Kohlendioxid geht, welches einen trockenen und nahezu rückstandsfreien Schneidprozess ermöglichen würde. Auf dem Bild sind Strahlen aus flüssigem CO₂ zu sehen, die gerade dreimal so dick wie ein menschliches Haar sind.

Das Bild zeigt ein Modell von Wassermolekülen – dargestellt als goldene Kugeln –, die in einem Protein gebunden sind, welches an der Energieerzeugung beteiligt ist. Mit dem Computer können Forscher die Bewegungen aller einzelnen Atome im Molekülverband simulieren. Darauf basierend können sie zum Beispiel Vorhersagen über die Funktion des Proteins machen.

Wie die Parkinson-Krankheit entsteht, ist noch nicht im Detail verstanden. Medizinerinnen und Mediziner der RUB erforschen Ablagerungen eines bestimmten Proteins – Alpha-Synuklein genannt – im Darm; sie sind typisch für die Erkrankung. Das Darmgewebe färbten die Forscher mit fluoreszierenden Stoffen an, um die Proteinaggregate orten zu können.

Dieses Bild zeigt eine Legierung aus Cobalt, Aluminium und Chrom unter dem Mikroskop nach Messung des elektrischen Widerstands. In der Probe sind alle möglichen Mischungsverhältnisse der drei Elemente an unterschiedlichen Stellen aufgetragen. So können Forscher die Eigenschaften der unterschiedlichen Zusammensetzungen analysieren.