Eine kürzlich in der Fachzeitschrift *Cell* veröffentlichte wissenschaftliche Übersichtsarbeit untersucht mögliche Wege zur Bewältigung globaler Herausforderungen der Ernährungssicherheit durch die Verbesserung der Photosyntheseeffizienz von Pflanzen. Die Arbeit wurde von mehreren Professoren der University of Illinois und Wissenschaftlern von acht Partnerinstitutionen gemeinsam verfasst.

Ein Forschungsteam des Instituts für Genetik und Entwicklungsbiologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat kürzlich den Biosyntheseweg von Glycin, einem wichtigen Isoflavon in Sojabohnen, aufgeklärt und den Mechanismus aufgeklärt, durch den diese Verbindung die Resistenz von Sojabohnen gegen Phytophthora-Blattfleckenkrankheit beeinflusst. Die Ergebnisse wurden in den *Proceedings of the National Academy of Sciences* (PNAS) veröffentlicht.

Ein Forschungsteam des Skolkovo Institute of Science and Technology und des Harbin Institute of Technology hat eine neuartige Lösung zur Verbindung von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen entwickelt und validiert. Diese Technologie soll die schweren Metallbolzen ersetzen, die in traditionellen Bauwerken wie Brücken, Kühltürmen von Kraftwerken, Wasseraufbereitungsanlagen und Offshore-Plattformen verwendet werden, und so deren Korrosionsanfälligkeit und das erhöhte Gewicht reduzieren. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift *Materials & Design* veröffentlicht.

Ein Forschungsteam des Worcester Polytechnic Institute hat erfolgreich einen neuartigen CO₂-negativen Baustoff namens Enzyme-Catalyzed Structural Material (ECSM) entwickelt. Die in der Fachzeitschrift *Matter* veröffentlichte Studie verspricht eine innovative Lösung für nachhaltiges Bauen.

Die FRA genehmigte am Freitag einen Antrag auf Ausnahmeregelungen, die es Güterverkehrsunternehmen ermöglichen, bei Gleisinspektionen verstärkt auf Technologie zurückzugreifen und so die Häufigkeit manueller Inspektionen zu reduzieren, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen. Diese Entscheidung basiert auf einem Antrag der Association of American Railroads (AAL) zur Aktualisierung der seit 1971 geltenden Anforderungen an manuelle Inspektionen.

Eine im *International Journal of Information and Communication Technology* veröffentlichte Studie zeigt, dass ein auf Deep Learning basierendes KI-System die Automatisierung und Genauigkeit der Fehlererkennung in der Eisenbahninfrastruktur verbessern kann. Diese Forschung bietet einen neuen technologischen Ansatz für die Fehlererkennung im Eisenbahnwesen.

Eine neue Studie der Universität von Illinois in Urbana-Champaign zeigt, dass mehr Wald in Uferstreifen nahe Ackerland die Artenvielfalt an Land erhöht. Die Studie ergab, dass mit jeder 10-prozentigen Zunahme der Waldfläche die Anzahl der nachweisbaren Arten in dem Gebiet um eine Art steigt.

Ein Forschungsteam der Utah State University veröffentlichte kürzlich Ergebnisse zur Möglichkeit, den Antibiotikaeinsatz in der Tierhaltung durch eine entzündungshemmende Substanz aus Mikroalgen zu ersetzen oder zu reduzieren. Die Forscher weisen darauf hin, dass Entzündungen ein häufiges Problem darstellen, das die Gesundheit von Mensch und Tier beeinträchtigt, und dass chronische Entzündungen zu einer Vielzahl von Krankheiten führen können.

Ein Forschungsteam des Instituts für Biophysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat erfolgreich eine neuartige Mikroskopietechnik namens ROSE-3D (Repetitive Optical Selective Exposure) entwickelt. Diese ermöglicht kamerabasierte, isotrope dreidimensionale Nanobildgebung. Die Forschungsergebnisse wurden am 2. Dezember in der Fachzeitschrift *Nature Methods* veröffentlicht.

Ein Forschungsteam hat erfolgreich ein neuartiges Akzeptormaterial mit großem Potenzial entwickelt und mithilfe des halogenfreien Lösungsmittels Toluol eine hocheffiziente organische Solarzelle hergestellt. Die zertifizierte Leistungsumwandlungseffizienz beträgt 20,02 %. Dieser Fortschritt bietet eine neue Lösung für die ökologischen und technologischen Herausforderungen bei der großtechnischen Produktion organischer Photovoltaik-Bauelemente.

Ein gemeinsames Forschungsteam des Instituts für Metallforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Zhengzhou veröffentlichte in der Fachzeitschrift *Joule* eine Studie, in der ein Verfahren zur Leistungssteigerung flexibler Perowskit-Solarmodule durch Säurebehandlung vorgestellt wird. Die Studie zeigt, dass behandelte einwandige Kohlenstoffnanoröhren als Fensterelektroden dienen und so die Umwandlungseffizienz und Stabilität der Zelle effektiv verbessern.

Ein Forschungsteam der Rice University hat in Zusammenarbeit mit anderen Wissenschaftlern ein neuartiges photokatalytisches Material entwickelt, das mithilfe von Lichtenergie verschiedene Schadstoffe im Wasser, darunter die besorgniserregenden perfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS), effektiv abbauen kann. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift *Materials Today* veröffentlicht.

Eine Studie der Universität Surrey (Großbritannien) zeigt, dass der Ersatz herkömmlicher Indiumzinnoxid (ITO)-Elektroden durch einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs) die Effizienz und mechanische Flexibilität von Perowskit-Solarzellen deutlich verbessert und gleichzeitig die Herstellungskosten senkt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift *Joule* veröffentlicht.

Ein Forschungsteam der Universität Chicago hat kürzlich eine neue Methode für die computergestützte Materialforschung entwickelt. Ziel ist es, durch die Integration zweier unterschiedlicher Forschungsperspektiven der Quantenchemie funktionale Materialien besser zu verstehen und zu entwickeln. Die zugehörige Forschungsarbeit wurde in der Fachzeitschrift *Nature Communications* veröffentlicht.

Ein gemeinsames Forscherteam des Technion – Israel Institute of Technology und der Shanghai Jiao Tong University in China hat kürzlich Fortschritte in der optischen Untersuchung ungeordneter Nanosysteme erzielt. Sie berichten über ein neues physikalisches Phänomen, den sogenannten Spin-Locking-Effekt, der durch die Brownsche Molekularbewegung verursacht wird. Dieser Effekt ermöglicht die Beobachtung eines geordneten Spinverhaltens von Photonen in scheinbar chaotischen, ungeordneten Systemen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift *Nature Materials* veröffentlicht.

Eine kürzlich in *Communications Earth & Environment* veröffentlichte Studie legt nahe, dass Mondboden Langzeitdaten der Erdatmosphäre enthalten könnte. Die von Forschern der Universität Rochester durchgeführte Studie deutet darauf hin, dass das Erdmagnetfeld den kontinuierlichen Transport von atmosphärischen Partikeln zur Mondoberfläche durch den Sonnenwind begünstigt haben könnte.

Forscher der Universität Michigan veröffentlichten kürzlich eine theoretische Studie in den *Physical Review Letters*, in der sie vorschlagen, dass synthetische Materialien durch die Einführung chaotischer Mechanismen die komplexen Bewegungsfähigkeiten biologischer Gewebe simulieren können. Dieses Modell liefert neue Designansätze für die Entwicklung neuartiger Softroboter und -motoren.

Ein japanisches Forschungsteam veröffentlichte in der Fachzeitschrift *Nature Communications* eine Studie, die den alternierenden Magnetismus von Rutheniumdioxid-Dünnschichten bestätigt. Diese Entdeckung bietet eine vielversprechende neue Materialgrundlage für die Entwicklung von magnetischen Datenspeichern der nächsten Generation mit hoher Geschwindigkeit und Speicherdichte.

Inspiriert vom Körperbau der Zikade hat ein Forschungsteam der Pennsylvania State University kürzlich eine neuartige Hochgeschwindigkeits-Produktionsplattform entwickelt, die die großtechnische Synthese hohler, poröser Mikropartikel ermöglicht, welche natürlichen Strukturen ähneln. Dieser Fortschritt könnte neue technologische Wege für Bereiche wie optische Beschichtungen und Sensormaterialien eröffnen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift *ACS Nano* veröffentlicht.

Forschende der UCLA haben kürzlich ein neues KI-Tool entwickelt, das mithilfe elektronischer Patientenakten potenzielle, noch nicht diagnostizierte Alzheimer-Patienten identifizieren kann. Ziel dieser Forschung ist es, das seit Langem bestehende Problem der Unterdiagnose in der Alzheimer-Versorgung, insbesondere in bestimmten Bevölkerungsgruppen, anzugehen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift *npj Digital Medicine* veröffentlicht.

Forscher der Chemieingenieurwissenschaften am MIT haben kürzlich ein neues Verfahren entwickelt, das die Effizienz der CO₂-Abscheidung deutlich verbessert und die Betriebskosten senkt. Dies wird durch die Zugabe einer gängigen Verbindung zur Abscheidungslösung erreicht. Das Verfahren soll die Anwendung der CO₂-Abscheidungstechnologie erleichtern.

Ein Forschungsteam des Tokyo Science Center hat kürzlich eine neue Methode vorgestellt, mit der sich Ferromagnetismus bei Raumtemperatur erzeugen und eine negative thermische Ausdehnung im multiferroischen Material Bismutferrit beobachten lässt. Durch die Substitution von Bismut- und Eisenionen mit Kationen wird die Spinstruktur verändert, wodurch die gewünschten magnetischen und thermischen Eigenschaften erzielt werden. Diese Forschung dürfte eine neue Materialgrundlage für die Entwicklung von Speichermedien der nächsten Generation liefern.

Ein internationales Forscherteam der Universität Tohoku (Japan), des Indian Institute of Technology Indore (IIT) und der Dalhousie University (Kanada) hat entdeckt, dass Cu₁₄-Nanocluster mit einem einzigen exponierten Kupfer-Aktivzentrum eine hohe Selektivität und Reaktionsgeschwindigkeit bei der elektrochemischen Reduktion von Nitrat zu Ammoniak aufweisen. Diese Forschung bietet einen neuen Ansatz für die Entwicklung effizienterer und umweltfreundlicherer Katalysatoren für die Ammoniaksynthese. Die zugehörige Publikation erschien am 9. Dezember 2025 in der Fachzeitschrift *ACS Catalysis*.

Forschende der Australian National Research Agency (CSIRO) und der Universität Melbourne haben bedeutende Fortschritte an der Schnittstelle von Quantencomputing und künstlicher Intelligenz erzielt und damit den Weg für die praktische Anwendung von Quanten-Maschinellem Lernen (QML) geebnet. Traditionelle QML-Modelle basieren auf komplexen Schaltkreisen mit Hunderten von Quantengattern. Das von Quantenprozessoren erzeugte Rauschen führt jedoch dazu, dass sich kleinste Fehler schnell akkumulieren und die Genauigkeit stark beeinträchtigen. Obwohl Quantenfehlerkorrektur theoretisch möglich ist, übe