Forschung

Elektronische Komponenten werden immer kleiner, komplexer und leistungsfähiger – das verlangt nach neuen Lösungen zum Fügen der Bauteile. Ein Empa-Team forscht an nanostrukturierten Fügewerkstoffen für die nächste Generation Mikroelektronik und weitere anspruchsvolle Anwendungen.

Ersatzteile für Autoreparaturen belasten die Umwelt. Würden nur schon beschädigte Windschutzscheiben und Stossstangen konsequent repariert statt ersetzt werden, wären in der Schweiz Einsparungen von über 1000 Tonnen CO₂ pro Jahr möglich. Der Versicherer AXA bietet neu ein Assessment für Carrosseriebetriebe und führt ein Branchenlabel ein – und stützt sich dabei unter anderem auf eine Studie der Empa.

Ob sich eine Solaranlage auf dem Hausdach lohnt, hängt in der Schweiz stark von der lokalen Vergütung des Solarstroms und vom Strompreis ab – dies zeigt eine Studie von Forschenden der ETH Zürich und der Universität Bern. Viele Stromnetzbetreiber bezahlen zu wenig und bremsen damit den Solarausbau.

Ein internationales Forschungsprojekt unter Co-Leitung der ETH Zürich und des MIT erhält von der New Yorker Simons Foundation erneut 15 Millionen US-Dollar, um das Verhalten von Meeresbakterien und Mikroalgen zu untersuchen. Im Fokus stehen mikrobielle Gemeinschaften, welche den Kohlenstoffkreislauf im Ozean beeinflussen.

Die weltweiten Massnahmen zur Sanierung geschädigter Ökosysteme haben ihre Ziele bislang verfehlt. Für Sara Löfqvist muss ökologische Wiederherstellung sozial gerecht erfolgen, damit die Menschen, das Klima und die Biodiversität effektiv profitieren.

Die Wirkung von Feinstaub auf Wolken ist eine der grössten Unsicherheiten in den Prognosen zum Klimawandel. Yu Wang erforscht mit Hilfe von maschinellem Lernen und Satellitendaten, die überraschende Rolle der winzigen Partikel in der Atmosphäre.

EPFL-Forschende haben ein stromsparendes Chipdesign, Algorithmen des maschinellen Lernens und weiche implantierbare Elektroden kombiniert, um eine neuronale Schnittstelle zu entwickeln, die Symptome verschiedener neurologischer Störungen erkennen und unterdrücken kann.

Im Schweizer Grundwasser lebt eine Vielzahl noch unbekannter Lebewesen. Ein Eawag-Forschungsprojekt bringt Licht ins Dunkel und zeigt eine einzigartige Biodiversität auf.

Forschende der EPFL haben eine neue Technik entwickelt, mit der die Rotation einer Handvoll Spins, die in einer wirbelartigen Struktur angeordnet sind, mit der schnellsten je erreichten Geschwindigkeit sichtbar gemacht und gesteuert werden kann. Der Durchbruch kann die «Spintronik» voranbringen, eine Technologie, die neue Arten von Computerspeichern, Logikgattern und hochpräzise Sensoren umfasst.

Empa-Forschende wollen ein neuartiges Dämmmaterial aus pflanzlichen Rohstoffen oder Abfällen entwickeln, das das darin enthaltene CO₂ durch eine spezielle Hitzebehandlung dauerhaft bindet – und somit als CO₂-Senke fungiert. Und: Nach dem Rückbau der Gebäude kann diese «Pflanzenkohle» mitsamt dem darin gebundenen CO₂ auch noch im Ackerbau eingesetzt werden, um die Fruchtbarkeit der Böden zu erhöhen. Die viel versprechende Idee überzeugte gleich mehrere Förderinstitutionen, die das Konzept nun finanziell unterstützen.

Bisher blieben Gebirgsregionen von biologischen Invasionen weitgehend verschont. Doch jetzt zeigt eine neue Monitoringstudie, dass sich weltweit gebietsfremde Pflanzen entlang von Verkehrswegen rasch in grössere Höhen ausbreiten.

Nicht-einheimische Waldbaumarten können die heimische Artenvielfalt verringern, wenn sie in einheitlichen Beständen angepflanzt sind. Hingegen sind ihre Auswirkungen auf Bodeneigenschaften gering. Zu diesem Ergebnis kommt eine internationale Übersichtsstudie mit Beteiligung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL.

Neue Forschung könnte Betroffenen der Erbkrankheit Methylmalonazidurie Vorteile bringen. Wissenschaftler:innen kombinierten mehrere molekularbiologische Untersuchungsmethoden. Damit können sie diese seltene schwere Krankheit besser als bisher diagnostizieren. Auch die Therapiemöglichkeiten könnten sich verbessern.

In viele Gewässer gelangt nach wie vor zu viel Stickstoff und wirkt sich negativ auf Ökosysteme und menschliche Gesundheit aus. Das von der Eawag mitentwickelte Anammox-Verfahren kann einen wichtigen Beitrag leisten, um die Einträge aus Kläranlagen zu reduzieren, und spart ausserdem Energie und Ressourcen. Es wurde nun von Forschenden der Eawag weiter optimiert.

Die Analyse mikrobieller Umwelt-DNA hilft zu verstehen, wie der Wasserkreislauf einer Region funktioniert. Mit dieser Methode hat Oliver Schilling, Professor an der Eawag und der Universität Basel, das Wassersystem am Mount Fuji untersucht. Daraus lassen sich auch Erkenntnisse für die Schweiz gewinnen.