Weltraummissionen benötigen viel Energie. Der Bedarf wird normalerweise mit Solarkraft gedeckt, doch die hat einen gravierenden Nachteil: Da sie von der Intensität der Sonnenstrahlung abhängt, ist sie nicht verlässlich verfügbar. Ein Forscherteam der University of Central Florida arbeitet deshalb an einem Back-up: Energie, die mittels chemischer Reaktionen gewonnen wird und daher stabil verfügbar ist. Eine Verbindung von Silizium mit mindestens einem weiteren Element wird unter Hinzugabe von Sauerstoff langsam verbrannt – die gewonnene Energie kann gut gespeichert werden und liefert Wärme sowie Strom auch in sehr kalten Umgebungen.

Von dieser Technologie profitieren künftig womöglich nicht nur Raumfahrtmissionen, sie könnte auch die Basis für die Energie­versorgung von Weltraumkolonien liefern. Die US-Raumfahrt­behörde NASA sieht in dieser Idee großes Potenzial und fördert das Projekt seit vergangenem Jahr mit 550.000 $.

So ganz wollte sich Carson Bruns nie entscheiden zwischen Kunst und Forschung. Während seiner Kindheit in Colorado mixte er am Esstisch Lebensmittel wie Tomatensoße und Saft zusammen und beobachtete, wie sich die Farbe der Mischung änderte – der Forschergeist war geweckt. Als Jugendlicher entdeckte er dann die Malerei für sich. Die Kunst begleitete ihn weiterhin, auch wenn er sich beruflich der Forschung zuwandte, vor allem der Chemie. Heute forscht Bruns als Assistant Professor der University Colorado an einem Bereich, der seine beiden großen Leidenschaften verbindet: der Tätowiertechnik.

Carson Bruns hat ein Tattoo entwickelt, das als UV-Sensor für die Haut dient: Es färbt sich blau, wenn die menschliche Haut ultravioletter Strahlung ausgesetzt ist. Für diesen Effekt sorgen Mikrokapseln mit integrierter Farbe. Sie signalisieren dem Träger, wann er seine Haut besser schützen sollte, und helfen somit, langfristigen Schäden wie Hautkrebs vorzubeugen. Der­zeit befindet sich das Sonnenschutz-Tattoo noch im Teststadium. Bruns denkt jedoch schon weiter: Der 34-jährige Forscher arbeitet bereits an einem Tattoo, das die UV-Strahlung nicht nur anzeigt, sondern die Haut aktiv davor schützt.

Um in Notsituationen zu überleben, besitzen Pflanzen einen besonderen Selbstschutzmecha­nismus: Werden sie angegriffen oder durch Umwelteinflüsse geschädigt, versorgen sie die Blattzellen mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂) – eine Art Notrufsignal. Die Zellen bauen daraufhin rechtzeitig chemische Verbindungen auf, die Feinde wie Insekten und Schnecken abwehren sowie Schäden reparieren.

Um genauer zu verstehen, wie dieses effektive Frühwarnsystem in der Natur funktioniert, haben Ingenieure des Bostoner MIT spezielle Sensoren aus Kohlenstoff-Nanoröhren entwickelt. In die Blätter eingebettet, registrieren die Sensoren die H₂O₂-Alarmsignale und können präzise nachverfolgen, wie verschiedene Pflanzen­typen mit Stressfaktoren wie Verletzungen, Infektionen oder Lichtschäden umgehen. Die Ergebnisse sind vor allem für die Landwirtschaft interessant: Agarwissenschaftler können auf Basis dieser Daten zukünftig Strategien entwickeln, die die angebauten Pflanzen bei der Stressbewältigung unterstützen – und die Ernte­­erträge damit optimieren.

In den vergangenen 30 Jahren ist die weltweite Kindersterblichkeit um fast zwei Drittel gesunken. Impfstoffe spielen dabei eine zentrale Rolle. Starben 1990 noch 5,1 Millionen Kinder infolge von Krankheiten, die sich mit einer Impfung bekämpfen lassen, waren es zuletzt noch 1,8 Millionen. Haupttreiber dieses Fortschritts sind die Impfstoffe DTP gegen Diphtherie, Tetanus und Keuch­husten sowie MMR gegen Masern, Mumps und Röteln. Beim Tod aufgrund von Krankheiten, gegen die es keine Impfmöglichkeit gibt, fiel der Rückgang der Fallzahlen hingegen moderater aus.

Die Coronakrise zeigt: Unter­brochene Lieferketten können mitunter zu Versorgungsengpässen führen. Bei Medikamenten ist das besonders riskant. Forscher am Potsdamer Max-Planck-­Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung haben eine mögliche Lösung gefunden: ein autonomes, computergesteuertes Labor, das organische Substanzen schnell und direkt vor Ort produziert, darunter Grundstoffe für Arznei.