TIANJIN, China, 12. Juli 2026 /PRNewswire/ -- Am 10. Juli 2026 veröffentlichte ein Forschungsteam des „ " der Universität Tianjin neue Erkenntnisse in der Fachzeitschrift „Science" und stellte dabei eine thermische Impulstechnologie im Millisekundenbereich vor, die die ultraschnelle Synthese und präzise Steuerung von Katalysatoren der Platingruppe ermöglicht.

Die Arbeit mit dem Titel „Transient assembly of precision-tuned platinum-skin intermetallic catalysts for fuel cells" schlägt eine Strategie der „transienten Assemblierung" zur Herstellung von Kern-Schale-Katalysatoren aus Platingruppenmetallen vor und eröffnet damit einen neuen Weg zur Verbesserung der Leistung von Wasserstoff-Brennstoffzellen und zur Weiterentwicklung umweltfreundlicher Energietechnologien.

Katalysatoren der Platingruppe spielen in der modernen Energie-, Chemie- und Umweltindustrie eine entscheidende Rolle. Die Herstellung von Kern-Hülle-Strukturen aus Platingruppenmetallen und Nichtedelmetallen mit hoher Effizienz und Präzision ist entscheidend, um sowohl eine hohe katalytische Aktivität als auch einen geringeren Einsatz von Edelmetallen zu erreichen.

Herkömmliche Synthesemethoden basieren in der Regel auf lang andauernden Hochtemperatur-Glühprozessen, die oft zeitaufwendig, energieintensiv und nur schwer präzise zu steuern sind. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, entwickelte das Team der Universität Tianjin gemeinsam mit seinen Kooperationspartnern eine Strategie zur transienten Assemblierung im Nichtgleichgewicht. Durch periodische thermische Impulse liefert das Verfahren Energie mit einer Genauigkeit im Millisekundenbereich und bewirkt, dass sich Nanokristalle durch die kontinuierliche Entwicklung hochenergetischer transienter Konfigurationen zu Kern-Schale-Strukturen zusammenlagern. Außerdem ermöglicht es eine präzise Steuerung der Dicke der Platin-Hülle auf Atomebene.

Der Studie zufolge lässt sich mit dem neuen Ansatz ein herkömmlicher, mehrstufiger Prozess, der normalerweise mehrere Stunden dauert, auf nur wenige Minuten verkürzen. Außerdem lässt sich damit eine präzise kontrollierte Platin-Hülle aus drei Atomschichten erzeugen, was zur Optimierung geometrischer und elektronischer Effekte sowie zur Steigerung der katalytischen Aktivität beiträgt.

Die Technologie senkt den Energieverbrauch, der zur Synthese von Katalysatoren pro Masseneinheit benötigt wird, um 90 Prozent und vermeidet den Einsatz gefährlicher oder stark umweltbelastender Reagenzien.

Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Katalysatoren erreichten in Wasserstoff-Brennstoffzellen eine Nennleistung von 15,2 Kilowatt pro Gramm Platin und zeigten zudem eine hervorragende Langlebigkeit.

Hu Wenbin, Professor an der Universität Tianjin und korrespondierender Autor der Veröffentlichung, erklärte, die Technologie biete einen neuen Ansatz für die präzise und effiziente Synthese von Edelmetallkatalysatoren mit feinen Strukturen.

Es wird erwartet, dass die Technologie breitere Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen grüner Wasserstoff, High-End-Chemieproduktion, Umweltkatalyse, Feinchemikalien und pharmazeutische Synthese eröffnen wird.

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Forschende der Universität Zürich (UZH) haben einen Ansatz entwickelt, mit dem sich akuter Schlafmangel im Speichel nachweisen lässt. In einer aktuellen Studie identifizierte das Team um Thomas Krämer vom Institut für Rechtsmedizin eine Art metabolischen Fingerabdruck, der starke Übermüdung zuverlässig anzeigt. Die Resultate wurden im Fachmagazin „Journal of Proteome Research“ veröffentlicht und von Krämer als „Meilenstein für die forensische Forschung“ bezeichnet.

Für die Untersuchung rekrutierten die Wissenschaftler 20 gesunde junge Männer, die normalerweise sieben bis neun Stunden pro Nacht schlafen. Die Probanden durchliefen drei Szenarien: eine Nacht komplett ohne Schlaf, vier Nächte mit jeweils zwei Stunden weniger Schlaf als üblich sowie eine Kontrollbedingung mit rund acht Stunden Schlaf. Nach jeder Phase wurden Speichelproben entnommen und mittels hochauflösender Massenspektrometrie analysiert. Mithilfe von maschinellem Lernen suchte das Team nach molekularen Mustern, die spezifisch auf akuten Schlafentzug hinweisen.

Die Auswertung ergab, dass starke Übermüdung rund zehn Prozent aller Biomoleküle im Speichel beeinflusst. Aus zehntausenden gemessenen Molekülen filterten die Forschenden schließlich zehn spezifische Biomarker heraus, die als Signatur für akuten Schlafmangel dienen könnten. Diese erstmals im Speichel identifizierten direkten Marker für Übermüdung unter alltagsnahen Bedingungen gelten aus Sicht der UZH als Grundlage für neue diagnostische Verfahren.

Langfristig zielt das Projekt auf die Entwicklung eines Schnelltests, der vor Ort eingesetzt werden könnte – etwa im Strassenverkehr, in sicherheitskritischen Berufen oder bei der forensischen Abklärung von Unfällen. Die Forschenden betonen jedoch, dass es sich derzeit um eine Grundlagenstudie mit einer kleinen und homogenen Probandengruppe handelt. Bevor ein solcher Speicheltest in der Praxis Anwendung findet, seien umfangreichere Untersuchungen mit grösseren und vielfältigeren Bevölkerungsgruppen erforderlich.