Gemeinsame Plattform für die Makromolekulare Kristallographie an europäischen Synchrotronen
Regelmäßig gibt es einen Austausch der verantwortlichen Wissenschaftlerinnen und Wissenschafter aus verschiedenen Synchrotronen, um mit MXcuBE ein nutzerfreundliches System zu entwickeln.
Hier: Treffen vom 1. bis 2. Dezember 2015 an Alba, Spanien. Foto: Jordi Juanhuix/ALBA
Um Biostrukturen und damit die Baupläne des Lebens zu entschlüsseln, nutzen Forscher das hochintensive Röntgenlicht von Synchrotronstrahlungsquellen. Seit 2012 gibt es eine Kooperationsvereinbarung, um an mehreren europäischen Quellen gemeinsame Software-Standards zu etablieren. Das Ziel: Die acht beteiligten Synchrotrone wollen an den 30 Experimentierplätzen für die Makromolekulare Kristallographie nutzerfreundliche, standardisierte Bedingungen schaffen, die das Arbeiten für die Forschergruppen erleichtern. Im neuen Projekt „MXCuBE3“ wird die vorhandene Software-Plattform an neuste technologische Entwicklungen angepasst.
In den letzten Jahren wurden viele Beamlines für die Makromolekulare Kristallographie an den Synchrotronen aufwendig modernisiert. Unter anderem kamen neue Experimentiermöglichkeiten und neuste hochauflösende Detektoren hinzu. Nun muss die gemeinsame Software-Plattform MXCuBE2 angepasst werden, um mit dieser Entwicklung Schritt halten zu können. Das Kuratorium hat sich dafür ausgesprochen, eine neue, generalüberholte Version zu entwickeln. Mithilfe der Softwarelösung MXCuBE3 sollen sich Experimente über eine Webapplikationen steuern lassen. Das Upgrade sichert außerdem, dass MXCuBE3 auch bei zukünftigen Betriebssystemen auf den Computern läuft, und verbessert die Anbindung an die Experiment-Datenbank ISPyB.
An der Kooperation beteiligt sind das Helmholtz-Zentrum Berlin, die ESRF, das European Molecular Biology Laboratory, Global Phasing Limited, MAX-VI-Lab in Schweden, SOLEIL in Frankreich, ALBA in Spanien und das DESY.
Einen ausführlichen Bericht finden Sie im Magazin der ESRF.
- BESSY II: Eingebauter Sauerstoff verkürzt die Lebensdauer von FeststoffbatterienFeststoffbatterien sind sicher und leistungstark, aber ihre Kapazität nimmt zurzeit noch rasch ab. Ein Team der TU Wien, der Humboldt-Universität zu Berlin und des HZB hat nun eine TiS₂|Li₃YCl₆-Halbzelle an BESSY II analysiert. Dafür nutzte das Team eine spezielle Probenumgebung, die eine zerstörungsfreie Untersuchung unter realen Betriebsbedingungen ermöglicht. Durch die Kombination von Weich- und Hart-Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS und HAXPES) konnte ein neuer Degradationsmechanismus identifiziert werden. Dabei spielte das Element Sauerstoff eine besondere Rolle. Die Studie liefert wertvolle Einblicke, um Design und Fertigung von Feststoffbatterien zu verbessern.
- Spintronik an BESSY II: Echtzeit-Analyse von magnetischen DoppelschichtsystemenSpintronische Bauelemente ermöglichen Datenverarbeitung mit deutlich weniger Energieverbrauch. Sie basieren auf der Wechselwirkung zwischen ferromagnetischen und antiferromagnetischen Schichten. Nun ist es einem Team von Freier Universität Berlin, HZB und Universität Uppsala gelungen, für jede Schicht separat zu verfolgen, wie sich die magnetische Ordnung verändert, nachdem ein kurzer Laserpuls das System angeregt hat. Dabei konnten sie auch die Hauptursache identifizieren, die für den Verlust der antiferromagnetischen Ordnung in der Oxidschicht sorgt: Die Anregung wird von den heißen Elektronen im ferromagnetischen Metall zu den Spins im Antiferromagneten transportiert.
- Elektrokatalysatoren: Ladungstrennung an der Fest-Flüssig-Grenzfläche modelliertWasserstoff spielt für die Wende hin zur CO₂-Neutralität eine entscheidende Rolle, sowohl als Energieträger als auch als Ausgangsstoff für die grüne Chemie. Die großtechnische Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse sowie vieler anderer chemischer Produkte erfordert jedoch deutlich kostengünstigere und effizientere Katalysatoren. Um Elektrokatalysatoren gezielt zu verbessern, ist es von großem Nutzen, die elektrochemischen Prozesse genau zu verstehen, die an der Grenzfläche zwischen dem festen Katalysator und dem flüssigen Medium ablaufen. Ein europäisches Team hat In der Fachzeitschrift Nature Communications ein leistungsfähiges Modell vorgestellt, das die Ladungstrennung an der Grenzfläche, die Bildung der elektrischen Doppelschicht sowie deren Einfluss auf die katalytische Aktivität hervorragend beschreibt.