Forschungszentrum Jülich’s Post

Der stellvertretende Vorstandsvorsitzende des Forschungszentrums, Karsten Beneke, und der Institutsdirektor des Jülich Supercomputing Centre, Thomas Lippert, empfingen diese Woche den Parlamentarischen Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung, Mario Brandenburg. Im Mittelpunkt des Besuchs in Jülich standen das modulare Höchstleistungsrechnen, der Sprung in die #Exascale-Ära sowie die Chancen und Herausforderungen zukunftsweisender Open-Source-KI. Gemeinsam besichtigte die Gruppe die Bodenplatte, das zukünftige Fundament des Exascale-Rechners #exa_JUPITER, der als erster #Supercomputer in Europa eine Trillion Rechenoperationen pro Sekunde erreichen wird. Mit seiner einzigartigen Funktionsweise wird #JUPITER einer der leistungsstärksten #KI-Rechner der Welt sein. Eine Rechenleistung auf die die europäische und deutsche KI Community bereits wartet, wie Jenia Jitsev betonte. Er ist einer der wissenschaftlichen Köpfe hinter der Text-Bild-Datenbank des Projekts LAION, die neue Maßstäbe in Datentransparenz und -qualität setzt und bereits von Endkunden genutzt wird. Besonderes Interesse zeigte Parl. Staatssekretär Brandenburg auch am KI-Servicezentrum WestAI, das seit November 2022 vom #BMBF gefördert wird. #WestAI unterstützt Unternehmen bei der Entwicklung innovativer KI-Anwendungen und dem #Transfer in den Mittelstand. /mb

“This delegation trip has shown us that we are working with our partners on precisely those issues that concern everyone: #batteryresearch, #quantumcomputing, #AI, and #digitaltwins. We will intensify these collaborations,” says Astrid Lambrecht, Chair of the Board of Directors of Forschungszentrum Jülich. As part of an #NRW delegation headed by NRW #Science Minister Ina Brandes, Lambrecht visited the USA this week together with Jansens Pieter J., member of the Board of Directors responsible for #energy, and heads of institute Martin Winter from the Helmholtz Institute Münster (HI MS) of Forschungszentrum Jülich and Kristel Michielsen from the Jülich Supercomputing Centre to expand existing collaborations and initiate new partnerships. This trip focuseded on quantum computing ⚛💻 and battery research 🔋. During their four-day trip, the delegation visited the Argonne National Laboratory, the Fermilab, Stanford University, and chip developer NVIDIA. Forschungszentrum Jülich has been working with all of these institutions for many years. #NVIDIA chips are also integral to the supercomputers at the Jülich #Supercomputing Centre, where they are currently installed in #exa_JUPITER. As the first #supercomputer in Europe, #JUPITER is set to break the exaflops barrier, enabling a trillion computing operations per second. Together with researchers at Jülich, NVIDIA is working with Forschungszentrum Jülich on new innovations. For example, a joint laboratory for research into hybrid quantum computing based on the NVIDIA quantum computing platform is currently being set up and will be operated by Forschungszentrum Jülich. Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen Universität Münster Further information on the delegation’s visit (in German): https://lnkd.in/eZHzNNwV /mb

Auf der #Erde 🌎 leben so viele Menschen 👨👩👧👦 wie noch nie. Aber reichen die begrenzten #Ressourcen der Erde für so viele Menschen aus? Wie können wir sie alle ernähren 🍞, wie mit #Energie 🔋 versorgen? Wie bekommen wir die Auswirkungen auf das Klima ⛈ und die Umwelt in den Griff? Wie leben wir zusammen? Die Bevölkerung wächst nicht nur – sie wird auch immer älter. 👵 Finden wir einen Weg, Alterskrankheiten wie Alzheimer 🧠 effektiv zu bekämpfen? Wie gehen wir mit zukünftigen Pandemien um? Ressourcen und Umwelt, Energie und Mobilität 🚗, Landwirtschaft 🌾 und Ernährung, Gesellschaft, Gesundheit – in all diesen Bereichen stellt das Bevölkerungswachstum die Menschheit vor neue Herausforderungen. Jülicher Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellen sich diesen und gestalten die Zukunft aktiv mit ihrer Forschung. Einige Beispiele dazu stellen wir Ihnen heute, am #Weltbevölkerungstag, auf unserer Fokusseite 𝟴 𝗠𝗶𝗹𝗹𝗶𝗮𝗿𝗱𝗲𝗻 𝗠𝗲𝗻𝘀𝗰𝗵𝗲𝗻 vor. Zur Fokusseite 👉 https://lnkd.in/e4F3MNb2 #WorldPopulationDay #Bevölkerungswachstum #Demographie #Weltbevölkerung #Bevölkerungsentwicklung /mb

Es ist ein alter Traum in der #Pharmazie: einen Wirkstoff 💊 im Körper genau an die Stelle zu bringen, wo er am meisten gebraucht wird – ein Krebsmedikament zum Beispiel direkt ins Tumorgewebe. Das minimiert seine Nebeneffekte auf andere Organe und sorgt dafür, dass er am Ziel seine maximale Wirkung entfaltet. „𝗧𝗮𝗿𝗴𝗲𝘁𝗲𝗱 𝗗𝗿𝘂𝗴 𝗗𝗲𝗹𝗶𝘃𝗲𝗿𝘆“ nennt sich dieses Konzept. Dabei wird der eigentliche Wirkstoff in eine Transportsubstanz 🚕verpackt und so in den Körper geschleust. Am Zielort angekommen sorgt ein bestimmter Stimulus (z.B. der Sauerstoffgehalt oder der pH-Wert) dafür, dass die eingekapselte Fracht wieder abgegeben wird. Ein Team am Forschungszentrum Jülich hat gerade das Konzept für solch ein Wirkstofftaxi vorgestellt, von dem vor allem Menschen mit #Diabetes profitieren könnten. „Manche der Betroffenen reagieren allergisch auf #Insulin – also auf das Präparat, mit dem sie täglich ihren Blutzuckerspiegel einstellen müssen“, erklärt Anastasiia Murmiliuk, die als Forscherin am Jülich Centre for Neutron Science (JCNS) maßgeblich an der Entwicklung und Charakterisierung des molekularen Transportsystems beteiligt war. Eine Allergie gegen Insulin kommt selten vor. Aber gerade bei Menschen mit Typ-1-Diabetes gibt es keine Alternative zur Gabe des Botenstoffs. Bei jeder Injektion 💉 mit dem Insulin-Präparat rötet sich die Haut um die Einstichstelle. Die Stelle schwillt an, juckt und schmerzt. Sogar eine anaphylaktische Reaktion kann die Folge sein mit Atemnot und Kreislaufbeschwerden. „Unsere Idee war es, das Insulin für das Immunsystem zu maskieren. Dazu haben wir ein synthetisches Polymer ausgewählt, das das Insulin an sich bindet“, sagt die Chemikerin. Bisher konnte das Team nur im Labor zeigen, dass der molekulare Transporter funktioniert. Untersuchungen in Blut und Gewebeproben stehen noch aus. Trotzdem glauben die Forscher, dass sich Komplexe aus einem synthetischen Polymer und einem natürlichen Protein wie Insulin zu einer pharmazeutischen Plattform ausbauen lassen. Und damit ließe sich dann nicht nur Insulin, sondern eine Vielzahl von Wirkstoffen effizient in den Körper schleusen. Aurel Radulescu Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) Mehr: https://lnkd.in/eWz-j-MH 𝗢𝗿𝗶𝗴𝗶𝗻𝗮𝗹𝗽𝘂𝗯𝗹𝗶𝗸𝗮𝘁𝗶𝗼𝗻 📄: Anastasiia Murmiliuk, Aurel Radulescu et al.: Polyelectrolyte-protein synergism: pH-responsive polyelectrolyte/insulin complexes as versatile carriers for targeted protein and drug delivery, Journal of Colloid And Interface Science 665 (2024) 801-813 DOI: 10.1016/j.jcis.2024.03.156 Bild: Bernhard Ludewig, FRM II / TUM /mb

Researchers have achieved a major advance in the development of materials suitable for on-chip energy harvesting. By composing an alloy made of silicon, germanium and tin, they were able to create a thermoelectric material, promising to transform the waste heat of computer processors 💻 back into electricity. ⚡ With all elements coming from the 4th main group of the periodic table, these new semiconductor alloy can be easily integrated into the CMOS process of chip production. The research findings made it onto the cover of the scientific journal ACS Applied Energy Materials. 𝗛𝗼𝘄 𝗱𝗼𝗲𝘀 𝗮 𝘁𝗵𝗲𝗿𝗺𝗼𝗲𝗹𝗲𝗰𝘁𝗿𝗶𝗰 𝗲𝗹𝗲𝗺𝗲𝗻𝘁 𝘄𝗼𝗿𝗸? A thermoelectric element converts temperature differences directly into electrical energy. When there is a temperature gradient across a thermoelectric material, it induces a flow of charge carriers, generating electricity. This process can be used to capture and recycle waste heat in electronic devices, converting it back into usable energy and reducing overall energy consumption. For thermoelectric materials, lower thermal conductivity is desirable because it allows for a greater temperature gradient, which is essential for efficient energy conversion. GeSn alloys, with their reduced thermal conductivity, excel in creating this gradient, enhancing their thermoelectric performance. Read more: https://lnkd.in/gpUA3b-m Dan Buca Original publication: Room Temperature Lattice Thermal Conductivity of GeSn Alloys, by Omar Concepción, Jhonny Tiscareño-Ramírez, Ada Angela Chimienti, Thomas Classen, Agnieszka Anna Corley-Wiciak, Andrea Tomadin, Davide Spirito, Dario Pisignano, Patrizio Graziosi, Zoran Ikonic, Qing Tai Zhao, Detlev Grützmacher, Giovanni Capellini, Stefano Roddaro, Michele Virgilio*, and Dan Buca, ACS Appl. Energy Mater. 2024, 7, 10, 4394–4401, DOI: 10.1021/acsaem.4c00275 Bild: ACS Appl. Energy Mater. 2024, Volume 7, Issue 13 (CC-BY 4.0)

Urlaubszeit! 😎 Geht es ans Meer? Freuen Sie sich schon auf den warmen Sand am Strand? 🏖 Ein findiges Unternehmen aus Finnland nutzt diese Fähigkeit von Sand, um Energie zu speichern. Ihre „Sandbatterie“ wird auf bis zu 500 Grad Celsius erhitzt 🌡 und hält die Energie laut Unternehmen so mehrere Monate lang bereit. Eine erste kommerzielle Sandbatterie steht im Südwesten Finnlands. Bisher nur Theorie ist die Idee eines Forschungsteams aus Österreich. Es möchte das Gewicht des Sands nutzen: Wird Energie benötigt, wird Sand in einen ungenutzten Bergwerkschacht heruntergelassen ⏳ und dabei eine Turbine angetrieben. Ist überschüssige Energie vorhanden, wird der Sand wieder nach oben transportiert – im Prinzip wie bei einem Pumpspeicherkraftwerk. Pfiffige Ideen, aber für die Energiewende höchstens kleine Beiträge. Wir brauchen viel mehr und vor allem unterschiedliche Speicher. Etwa solche, die das Stromnetz 🔌 bei Schwankungen in Bruchteilen von Sekunden stabil halten, oder Großspeicher, die wochenlange Flauten überbrücken. Lesen Sie in unserer neu erschienen #effzett-Ausgabe, an welchen Speichertypen für Strom ⚡ Jülicher Wissenschaftler:innen 👩🔬 forschen und warum es nicht die eine Superbatterie 💪🔋 geben wird. Außerdem blickt Quantenforscher Vincent Mourik auf den Umgang mit Fehlern in der Wissenschaft, Jette Schumann hilft mit Computersimulationen den Sicherheitsfachleuten bei der Fußball-EM ⚽ und Susanne Weis untersucht das Gehirn 🧠 auf genderspezifische Merkmale. Auch dabei sind außerdem u. a. Astrid Lambrecht, Andrea Benigni, Katrin Amunts, Yasin Emre Durmus, Andreas Peschel, Marie-Alix P., Benedikt von St. Vieth, Thomas Lippert, Thomas Kirchartz, Stefan Blügel, Monica Gonzalez-Marquez, Regina Palkovits Viel Vergnügen beim Lesen wünscht Ihre effzett-Redaktion um Schunk Barbara #Energiewende #Speichertechnologien #Batterien #ErneuerbareEnergien #Klimaziele /mb

"Unsere Stärke ist die interdisziplinäre Forschung." Astrid Lambrecht hat mit Martin Kessler von der Rheinische Post Mediengruppe über ihre Arbeit als Quantenphysikerin und Wissenschaftsmanagerin gesprochen. Im Interview gibt die Vorstandsvorsitzende des Forschungszentrums Jülich Einblicke in die Vergangenheit des Zentrums, aber zeichnet auch Zukunftsvisionen. Zum Interview 💬 https://lnkd.in/eZ7mDKY8 #Höchstleistungsrechnen #DigitaleSouveränität #KünstlicheIntelligenz #Quantenphysik #Energiewende #NachhaltigeKreislaufwirtschaft #NeuromorphicComputing #Wasserstoffforschung #Strukturwandel #ForschungInNRW

#KI: Chance oder Risiko? Große Sprachmodelle wie #ChatGPT revolutionieren unseren Umgang mit Technik. Doch welche Auswirkungen hat #KünstlicheIntelligenz auf unseren Alltag und die Gesellschaft? Carolin Penke vom Jülich Supercomputing Centre beleuchtet heute um 15 Uhr in unserer digitalen Reihe #WissenschaftOnline die Gefahren von KI aus einer geschlechtergerechten Perspektive. Welche Bilder und Machtverhältnisse reproduziert KI? Und welche Gruppen werden durch sie repräsentiert? Seien Sie dabei und erfahren Sie mehr! ➡️ https://lnkd.in/eK4aAQPJ /mb

Ende Juni läutete der Start eines großen Stratosphärenballons 🎈 ein neues Kapitel in der #Atmosphärenforschung ein. Der Ballon trägt das neue Messgerät #GLORIA-Lite in 40 Kilometer Höhe – etwa viermal so hoch wie Linienflugzeuge ✈ – und fliegt damit vom European Space and Sounding Rocket Range (ESRANGE) in Nordschweden nach Kanada, über den Nordatlantik und Grönland hinweg. GLORIA-Lite wurde unter Federführung des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (IMKASF) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt, in enger Zusammenarbeit mit zwei Instituten des Forschungszentrums Jülich. Mehr: https://lnkd.in/eJWvEyDM /mb Bild: Michael Höpfner (KIT)