Chemie

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Die Chemie ([çeˈmi:]; mittel- und norddeutsch [ʃeˈmi:]; süddeutsch: [keˈmi:]) ist eine Naturwissenschaft, in der der Aufbau, die Eigenschaften und die Umwandlung von Substanzen (d.h. Elemente und Verbindungen) untersucht werden.

Insbesondere werden in der Chemie Vorgänge untersucht, die in der Elektronenhülle von Atomen stattfinden.

Ein zentrales Konzept der Chemie ist die chemische Bindung, mit der zwei oder mehr Atome fest miteinander verbunden sind. Diese können durch chemische Reaktionen gebildet und gebrochen werden. Traditionell wird die Chemie in Teilgebiete unterteilt. Die wichtigsten davon sind die Organische Chemie, die kohlenstoffhaltige Verbindungen untersucht, die Anorganische Chemie, die die Elemente des Periodensystems und deren Verbindungen behandelt, sowie die Physikalische Chemie, die sich mit den grundlegenden Phänomenen, die der Chemie zu Grunde liegen, beschäftigt.

Die Chemie entstand in ihrer heutigen Form als exakte Naturwissenschaft im 17. und 18. Jahrhundert allmählich aus der Anwendung rationalen Schlussfolgerns, basierend auf Beobachtungen und Experimenten der Alchemie. Einige der ersten großen Chemiker waren Robert Boyle, Humphry Davy, Jöns Jakob Berzelius, Joseph Louis Gay-Lussac, Joseph Louis Proust, Marie und Antoine Lavoisier und Justus von Liebig.

Die chemische Industrie zählt zu den wichtigsten Industriezweigen. Zu den wichtigsten Erzeugnissen zählen Grundchemikalien, Düngemittel, Kunststoffe, Lacke, Pharmazeutika oder Pestizide.

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5 Trends, die die Laborarbeit 2021 verändern werden

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Durch die Corona-Pandemie sind Labore und ihre Zulieferer gefragter denn je. Effizientes Arbeiten hat durch den Druck, der auf allen beteiligten Akteuren herrscht, rasend schnell an Bedeutung gewonnen. Digitalisierung und Nachhaltigkeit, die zwei Leitthemen der einschlägigen Branchen, sind noch mehr...

Exxon kündigt Mega-Abschreibung und großen Stellenabbau an

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(dpa) Der größte US-Ölmulti ExxonMobil kündigt enorme Abschreibungen an und reagiert mit einem großen Sparprogramm auf anhaltende Belastungen durch die Corona-Krise. Bis Ende 2021 werde die weltweite Mitarbeiterzahl um 15 Prozent reduziert, teilte der Konzern am Montag nach US-Börsenschluss mit. Zum...

Perowskit-Schichten aus dem Tintendrucker

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Für die Herstellung von hochwertigen Perowskit-Dünnfilmen für großflächige Photovoltaikmodule werden oft optimierte ?Tinten? verwendet, die eine Mischung von Lösungsmitteln enthalten. Ein HZB-Team hat nun an BESSY II analysiert, wie die Kristallisationsprozesse in solchen Mischungen ablaufen. Mit ei...

LANXESS erhöht Schwarzpigment-Kapazität

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Der Spezialchemie-Konzern LANXESS hat seine Kapazität für schwarze Eisenoxidpigmente am Standort Krefeld-Uerdingen um mehr als 5.000 Jahrestonnen ausgebaut. ?Der verstärkten Nachfrage der Bauindustrie nach Schwarzpigmenten für die Betoneinfärbung können wir durch die jetzt abgeschlossenen Debottlene...

Corona-Folgen auch in der Ausbildung spürbar

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Die Corona-Krise hat bei den Ausbildungsbetrieben der chemisch-pharmazeutischen Industrie Spuren hinterlassen. Dies gaben die Chemie-Sozialpartner bekannt. Insgesamt haben die Betriebe in diesem Jahr 1.308 Ausbildungsplätze angeboten. Somit engagieren sich die Unternehmen in der chemisch-pharmazeuti...

Mikroschwimmer bewegen sich wie die Motten zum Licht

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Die Freigeist-Nachwuchswissenschaftlergruppe der TU Dresden unter Leitung von Chemikerin Dr. Juliane Simmchen hat erstmals ein beeindruckendes Verhalten von synthetischen Mikroschwimmern untersucht: sobald die photokatalytischen Partikel eine beleuchtete Zone verlassen, drehen sie sich selbstständig...

Das Protonenrätsel geht in die nächste Runde

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Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) ist es gelungen, die Quantenelektrodynamik mit bis dahin unerreichter Genauigkeit auf 13 Nachkommastellen zu testen. Die neue Messung des 1S-3S Übergangs im atomaren Wasserstoff ergibt einen Protonenradius fast doppelt so genau wie alle ...

FLASH löst ultraschnelle Dynamik der Photokatalyse auf

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Ein internationales Wissenschaftlerteam hat zum ersten Mal die lichtinduzierte Oxidation von Kohlenmonoxid (CO) zu Kohlendioxid (CO2) auf der Oberfläche eines Oxid-Fotokatalysators in Echtzeit untersucht. Es kombinierte dazu Messungen am Freie-Elektronen-Laser FLASH mit theoretischen Berechnungen. L...

Bundestag beschließt Plastiktüten-Verbot

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(dpa) In deutschen Supermärkten dürfen ab dem Jahr 2022 keine Einkaufstüten aus Plastik mehr angeboten werden. Ein entsprechendes Verbot hat der Bundestag am Donnerstagabend verabschiedet. Nach einer Übergangsfrist, die auf Drängen des Handels kurzfristig von sechs auf zwölf Monate verlängert wurde,...

Digitalisierung der Produktion: Merck und Siemens kooperieren

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Merck hat eine Kooperationspartnerschaft mit Siemens zur Digitalisierung der Produktion bekannt gegeben. Hierbei soll ein Prozessleitsystem für die modulare Herstellung von innovativen Materialien und Produkten für die Elektronik-, Pharma- und Life Science-Industrie entwickelt werden. Eine erste hoc...

Ein Mikroskop für alle

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Moderne Mikroskope, die biologische Prozesse sichtbar machen, kosten viel Geld, stehen in spezialisierten Laboren und erfordern hoch qualifiziertes Personal. Damit neue, kreative Ansätze für drängende wissenschaftliche Fragestellungen zu erforschen ? zum Beispiel im Kampf gegen Infektionskrankheiten...

Wasserstoff produzierende lebende Tröpfchen ebnen Weg für eine alternative Energiequelle der Zukunft

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Wissenschaftler haben winzige mikrobielle Fabriken auf Tröpfchenbasis gebaut, die Wasserstoff anstelle von Sauerstoff produzieren, wenn sie dem Tageslicht in der Luft ausgesetzt sind. Die Ergebnisse des internationalen Forschungsteams, das an der Universität von Bristol und am Harbin Institute of Te...

Öl wird teurer - Spritpreise noch stabil

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(dpa) Noch schmerzt die Fahrt zur Tankstelle nicht. Zwar sind die Ölpreise seit Wochen im Aufwind und auch Heizöl zieht deutlich an, doch die Spritpreise sind bisher verhältnismäßig stabil und noch weit unter dem Vorkrisenniveau. Doch das könnte sich bald ändern. Und spätestens zum Jahreswechsel ste...

Stabile Katalysatoren für die Energiewende

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Auf dem Weg zu einer CO2-neutralen Wirtschaft müssen wir eine ganze Reihe von Technologien perfektionieren ? dazu zählt die elektrochemische Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser, die Brennstoffzelle oder auch die Rückführung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre in den Kohlenstoffkreislauf. All diese ...

Tierversuchsfreie Methode sagt Toxizität von Nanopartikeln für sicherere industrielle Materialien voraus

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Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München haben gemeinsam mit einer europäischen Forschungsgruppe eine neue tierversuchsfreie Methode entwickelt, um den toxischen Effekt von Nanopartikeln in der menschlichen Lunge vorauszusagen. Ziel ist es, damit die Entwicklung sichererer industrieller Material...

Grüne Methanolproduktion im Container-Format

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Methanol wird mit mehr als 100 Millionen Tonnen pro Jahr aus fossilem Erdgas hergestellt. Mit Blick auf das Pariser Klimaabkommen sind die damit zusammenhängenden CO2-Emissionen nicht akzeptabel. Diesen Aspekt adressiert das Forschungsvorhaben ?E4MeWi? unter Leitung von Creative Quantum: Ein interdi...

Dynamische Nanowelt im Fokus

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Physiker der Universität Konstanz, der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU München) und der Universität Regensburg haben experimentell nachgewiesen, dass ultrakurze Elektronenpulse durch die Interaktion mit Lichtwellen in nanophotonischen Materialien eine quantenmechanische Phasenverschiebun...

Science4Life prämiert die besten Innovationen in Life Sciences, Chemie und Energie

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Neue Ideen für die Medizin, Innovationen im Bereich Chemie und Biotech sowie Lösungen für die Speicherung und das Teilen von erneuerbaren Energien ? das war die Science4Life Ideenprämierung. Dieses Jahr haben 97 Start-ups ihre Geschäftsideen beim Science4Life Businessplan-Wettbewerb eingereicht. Ein...

LABVOLUTION vom Mai in den September verschoben

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Im September wird sich die aktuelle Situation entspannt haben ? dieser Ansicht ist der weit überwiegende Teil der LABVOLUTION-Aussteller. Obwohl es auch für den eigentlich geplanten Termin im Mai ein ausgefeiltes Sicherheitskonzept gegeben hätte, verschieben die Veranstalter der Deutschen Messe AG j...

KIT und Audi arbeiten an chemische Recycling-Methode für automobile Kunststoffe

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Zahlreiche Bauteile in Autos werden aus Kunststoffen gefertigt. Für sie gelten hohe Anforderungen an Sicherheit, Hitzebeständigkeit und Qualität. Besonders intensiv beanspruchte Kunststoffbauteile in Autos können daher bislang nur aus Materialien auf Erdölbasis hergestellt werden. Diese können meist...

Nanodiamanten vollständig integriert kontrollieren

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Durch moderne Technik ist es heutzutage möglich, Strukturen im Größenbereich von wenigen Nanometern herzustellen. Diese Welt der kleinsten Teilchen ? auch Quantensysteme genannt ? finden vielfältige technologische Anwendung; unter anderem in der Magnetfeld-Sensorik, der Informationsverarbeitung, der...

Forscher beweisen, dass Wasser mehrere flüssige Zustände hat

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Wasser ist eine allgegenwärtige Flüssigkeit mit vielen höchst einzigartigen Eigenschaften. Die Art und Weise, wie es auf Druck- und Temperaturänderungen reagiert, kann völlig anders sein als bei anderen uns bekannten Flüssigkeiten, und diese Eigenschaften sind für viele praktische Anwendungen und in...

Neuer Test zur Bewertung der Umweltverträglichkeit von Chemikalien

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Wissenschaftler des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums und des LOEWE-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik wollen die Bewertung der Umweltverträglichkeit von Chemikalien zuverlässiger machen. Sie haben deshalb einen Test entwickelt, der an Insekten prüft, ob Substanze...

Den pH-Wert mit der Terahertz-Spektroskopie lokal messen

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Einen durchschnittlichen pH-Wert für größere Flüssigkeitsmengen zu bestimmen, ist heutzutage leicht. Schaut man auf einen eng umgrenzten Bereich einer Lösung, ist es jedoch eine Herausforderung. Forscher der Ruhr-Universität Bochum haben eine neue Methode entwickelt, um den pH-Wert in einem eng umgr...

Topologie wird magnetisch: Die neue Vielfalt topologischer magnetischer Materialien

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Die elektronische Struktur unmagnetischer Kristalle lässt sich mit Hilfe vollständiger Theorien der Band-Topologie klassifizieren, was zu einer Art ?topologischem Periodensystem? führt. Eine analoge Klassifikation magnetischer Materialien war bisher jedoch nicht möglich, und daher wurden nur wenige ...

Molekulare Telegraphie

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Die Idee, einen Ball zu werfen und zu fangen, ist allen vertraut ? aber kann man das auch mit einzelnen Molekülen machen? Also sie gezielt von einem Ort an einen anderen und wieder zurück transferieren? Und wie schnell wären die Moleküle? Diesen Fragen ist eine Forschungsgruppe der Universität Graz ...

Grüner Wasserstoff: Auftrieb im Elektrolyten sorgt für Konvektionsströmung

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Wasserstoff lässt sich klimaneutral mit Sonnenlicht produzieren. Aber auf dem Weg vom Labormaßstab zu einer großtechnischen Umsetzung gibt es noch Hürden. Nun hat ein Team am HZB eine Methode vorgestellt, um Strömungsprozesse im Elektrolyten sichtbar zu machen und mit einem Modell vorab zuverlässig ...

Biochemische Zufallszahl

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Bei der Verschlüsselung von Information sowie für Spielautomaten werden echte Zufallszahlen benötigt. Das sind Zahlen, die tatsächlich zufällig sind und von niemandem erraten werden können, auch nicht von Personen, welche detaillierte Kenntnisse haben von der Methode, mit der sie generiert wurden. I...

Wirkungsweise wichtiger Katalysatoren entschlüsselt

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Die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff ist eine wichtige chemische Reaktion, auch im Hinblick auf die vermehrte Nutzung von Wasserstoff als Energieträger in nachhaltiger Mobilität. Ein internationales Forscherteam hat nun die Wirkungsweise eines Katalysators entschlüsselt. Wasserstoff...

Metallische Substrate helfen molekularem Quantenschalter

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Die Quantendynamik von Wasserstoff ist für viele Probleme in der Natur von zentraler Bedeutung, da sie stark von ihrer Umgebung beeinflusst wird. In einem gerade veröffentlichten Beitrag im Journal PRL befassen sich Mitglieder der Lise Meitner Gruppe am MPSD mit dem Wasserstofftransfer innerhalb ein...

Altes Rätsel um ?neue Sorte von Elektronen? gelöst

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Elektronen verlassen ein bestimmtes Material, fliegen davon und werden gemessen ? das ist in der Physik etwas ganz Alltägliches. Manche Materialien emittieren Elektronen, wenn man sie mit Licht bestrahlt, dann spricht man von ?Photoelektronen?. In der Materialforschung spielen auch sogenannte ?Auger...

Verschiebung der ACHEMA auf 2022

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Die ACHEMA 2021 wird auf den 4.-8. April 2022 verschoben. Diese Entscheidung fiel angesichts der anhaltenden Unsicherheit durch die Corona-Pandemie nach intensiver Diskussion mit der Community und im ACHEMA-Ausschuss. Vom 15.-16. Juni 2021 bietet ACHEMA Pulse mit Highlight-Sessions, hochkarätigen Di...

Zelluläres Kraftwerk recycelt Industrie-Abgase

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Kohlenmonoxid ist ein hochgiftiges Gas. Menschen sterben innerhalb weniger Minuten, wenn sie es einatmen. Trotzdem gibt es Bakterien, die Kohlenmonoxid nicht nur widerstehen können, sie verwenden es sogar zum Atmen und zur Vermehrung. Erkenntnisse darüber, wie diese Bakterien überleben, öffnen ein F...

Metallorganische Netzwerke werden flexibel

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Materialien aus anorganischen und organischen Komponenten können das Beste aus zwei Welten vereinen: Unter bestimmten Umständen sind dreidimensionale Netzwerke aus metallorganischen Verbindungen, die sogenannten Metal-Organic Frameworks, kurz MOFs, so geordnet aufgebaut wie Kristalle und zugleich po...

Atomar scharfes Licht

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Wissenschaftlern aus Regensburg und Hamburg ist es erstmals gelungen, die exakte Form von Lichtwellen mit atomarer Präzision zu messen. Dieser Fortschritt erlaubt in Zukunft das Maßschneidern von Lichtimpulsen und damit die volle Kontrolle über Prozesse im Nanokosmos, die als Grundlage von lichtwell...

Anionen sind wichtig

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Metallionen-Kondensatoren vereinigen die Eigenschaften von Kondensatoren und Batterien: Eine Elektrode arbeitet nach dem Kondensatorprinzip, die andere verwendet die Redoxprozesse von Batterien. Wissenschaftler haben nun den Elektrolyten, und insbesondere das Anion unter die Lupe genommen. Den Ergeb...

Bakterielle Arbeitsteilung beim Abbau von Plastik

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Forschende rund um Dr. Ba?ak Öztürk vom Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH in Braunschweig haben in einer aktuellen Studie untersucht, wie marine Mikroorganismen biologisch abbaubares Plastik zersetzen und verwerten. Neben den am Abbau beteiligten Bakte...

Neuartige Glaswerkstoffe aus organischen und anorganischen Komponenten

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Verbundstoffe aus organischen und anorganischen Materialien sind in der Natur häufig zu finden. Beispielsweise bestehen Knochen aus dem organischen Strukturprotein Kollagen und dem anorganischen Mineral Apatit. Diese Kombination macht Knochen biegsam und fest zugleich, was durch nur einen Materialty...

Corona-Blitzumfrage: Kunststoffindustrie erholt sich nur langsam

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Die Auswirkungen der Corona-Krise bekommt die Kunststoffindustrie immer noch deutlich zu spüren. 79 Prozent der Befragten geben an, dass ihre Auslastung im Oktober 2020 nach wie vor deutlich geringer als im Vorjahresmonat ist. Noch vor dem Beschluss zum ?Lockdown light? meinten 58 Prozent der Untern...

Lichtgesteuerte Nanomaschine regelt die Katalyse

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Die Zukunftsvision der Miniaturisierung hat inzwischen eine Reihe von synthetisch molekularen Motoren hervorgebracht, die von unterschiedlichen Energiequellen angetrieben werden und verschiedene Bewegungen ausführen können. Einer Forschungsgruppe an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnb...

Spatenstich für BASF-Anlage für Kathodenmaterialien in Schwarzheide

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BASF hat den ersten Spatenstich für ihre neue Produktionsanlage für Kathodenmaterialien in Schwarzheide, Deutschland, vorgenommen. In einer Online-Veranstaltung feierte das Unternehmen diesen Meilenstein gemeinsam mit Kunden, Politikern und Partnern. Die neue Anlage ist Teil des mehrstufigen BASF-In...

Bipolar gedopt

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Der Metalloxid-Halbleiter Galliumoxid gilt unter anderem als aussichtsreicher Kandidat für einen möglichen Einsatz in der Leistungselektronik. Dem standen bisher Schwierigkeiten im Wege, die vor allem die gezielte Beeinflussung der elektrischen Leitfähigkeit des Materials behinderten. In einer in de...

Neue grüne Materialien könnten intelligente Geräte mit Umgebungslicht betreiben

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Wir verwenden zunehmend mehr intelligente Geräte wie Smartphones, intelligente Lautsprecher und tragbare Gesundheits- und Wellness-Sensoren in unseren Wohnungen, Büros und öffentlichen Gebäuden. Die Batterien, die sie verwenden, können sich jedoch schnell entladen und giftige und seltene umweltschäd...

Was denken die EU-Bürger über Nanomaterialien?

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In einer vom EU-Observatorium für Nanomaterialien (EUON) in Auftrag gegebenen Studie wurde gemessen und analysiert, wie die Bürger in Österreich, Bulgarien, Finnland, Frankreich und Polen Nanomaterialien und ihre potenziellen Risiken für unsere Gesundheit und die Umwelt wahrnehmen. Dabei wurde festg...

Wie Stickstoff per Katalysator übertragen wird

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Metallkatalysatoren können Stickstoff auf organische Moleküle übertragen. Bei solchen Reaktionen treten kurzlebige Verbindungen auf, deren Funktion für die Produktbildung durch die chemische Bindung von Metall und Stickstoff maßgeblich bestimmt wird. Die Struktur und chemische Bindung eines solchen ...

Eine emissionsfreie Welt durch Energiegewinnung aus lebenden Zellen

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Die drohende Umweltkrise erfordert einen dringenden Übergang zu einer grünen Wirtschaft. Ein Team von Wissenschaftlern an der Universität Nagoya, Japan, unter der Leitung von Professor Susumu Saito hat kürzlich einen interessanten Weg gefunden, dies zu erreichen - durch die Nutzung eines wichtigen S...

Photonen in der Dose

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Die Kristallsymmetrie ist einer der entscheidenden physikalischen Faktoren, die die Eigenschaften eines Materials bestimmen. Insbesondere das Verhalten eines Elektrons wird weitgehend von der Symmetrie des Kristalls beeinflusst, die wiederum das grundlegende Verhalten des Materials bestimmt, wie z.B...

Stellenabbau und umfangreiches Sparprogramm bei SGL Carbon

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(dpa) Der Kohlefaserspezialist SGL Carbon will 500 Stellen abbauen, um Gewinneinbußen wegen der Corona-Pandemie sowie im Automobilgeschäft auszugleichen. Zudem soll es umfangreiche Einsparungen bei den Sachkosten geben, kündigte Vorstandschef Torsten Derr am Donnerstag in Wiesbaden an. Mit dem gesam...

Deutschland profitiert von Existenzgründungen durch Migranten

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(dpa) Unternehmensgründungen durch Migranten spielen einer Studie zufolge eine wichtige Rolle für die deutsche Wirtschaft. «Gründungen sind wichtig für die Erneuerungskraft und somit für die Zukunftsfähigkeit einer Volkswirtschaft», erläuterte Fritzi Köhler-Geib, Chefvolkswirtin der staatlichen Förd...

COVID-19 beschleunigt Konsolidierung ausgewählter Chemie-Märkte

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Covid-19 wird die Konsolidierung in ausgesuchten Chemie-Branchen antreiben. Das geht aus einer aktuellen Studie der Strategieberatungsgesellschaft EY-Parthenon hervor. Besonders in den Bereichen Düngemittel, Kunststoffverarbeitung und Farben und Lacke wächst der Druck auf die Unternehmen, sich wettb...

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