Forschung

Intensivere Niederschläge, längere Dürrezeiten, schmelzende Gletscher: Der Klimawandel hat dramatische Folgen für den globalen Wasserkreislauf.

Wie der Mensch mit Mikroplastik und tausenden Chemikalien unsere Gewässer belastet.

Forschende des PSI haben die sogenannte Fotolithografie weiterentwickelt, was die Miniaturisierung in der Informationstechnologie weiter vorantreiben kann.

Forschenden ist es gelungen, Elektronen, die sich langsam bewegen, in einem Lösungsmittel herzustellen. Dank solcher Elektronen könnten bestimmte chemische Reaktionen in Zukunft effizienter werden.

Bei einer Blutvergiftung müssen die Bakterien im Blut so schnell wie möglich identifiziert werden, um eine lebensrettende Therapie starten zu können. Empa-Forschende haben nun «Sepsis-Sensoren» mit magnetischen Nanopartikeln entwickelt, die Keime innert Kürze erkennen und Kandidaten für eine wirksame Antibiotika-Therapie ermitteln.

ETH-Forschende finden Hinweise, dass Dürren den Kohlenstoffkreislauf in Regenwäldern in den letzten sechzig Jahren zunehmend beeinträchtigten. Die meisten Klimamodelle erfassen diese Beobachtung nicht. Das könnte bedeuten, dass Landökosysteme als Kohlenstoffsenken in Zukunft weniger CO₂ aufnehmen als erwartet.

Proteine sind biologische Moleküle, die in sämtlichen Lebensformen beinahe alle biochemischen Aufgaben übernehmen. Dabei führen die winzigen Strukturen ultraschnelle Bewegungen aus. Um diese dynamischen Prozesse künftig genauer als bisher ergründen zu können, haben Forschende einen neuen Auswertungsalgorithmus entwickelt, mit dem sich Messungen an Freie-Elektronen-Röntgenlasern wie dem SwissFEL effizienter auswerten lassen. Diesen stellen sie nun im Fachblatt Structural Dynamics vor.

Tägliches Meditieren führt dazu, dass Menschen weniger dazu neigen, negative Information zu vermeiden. Dies zeigt eine neue Studie eines Forschungsteams mit Beteiligung der ETH Zürich.

Theoretisch sind Quantencomputer den klassischen Computern in der Rechengeschwindigkeit weit überlegen. Damit sie in der Praxis tatsächlich schneller rechnen, braucht es mehr Hochgeschwindigkeitsalgorithmen, sagt der ETH-Supercomputing-Spezialist Torsten Hoefler.

Neurowissenschaftlerinnen und -chirurgen der EPFL/CHUV/UNIL und des CEA/CHUGA/UGA in Grenoble berichten in der Fachzeitschrift Nature, dass sie die Kommunikation zwischen Gehirn und Rückenmark mit einer drahtlosen digitalen Brücke wiederhergestellt haben, so dass eine gelähmte Person wieder auf natürliche Weise gehen kann.

Eine sichere Energieversorgung in einer fossilfreien Schweiz ist technisch machbar und bezahlbar. Zu diesem Schluss gelangt eine Expertengruppe des Energy Science Center in einem aktuellen Whitepaper. Voraussetzungen sind eine gesteigerte erneuerbare Stromproduktion und ein effizienter Stromhandel mit Nachbarstaaten.

Die Siedlungswasserwirtschaft zur Aufbereitung von Abwasser funktioniert seit jeher nach einem einfachen System: Über die Kanalisation gelangt dieses in zentral gelegene Kläranlagen und wird dort gereinigt. Ein interdisziplinäres Forschungsprojekt der Eawag rund um die Professoren Bernhard Truffer und Max Maurer rüttelt nun an diesem Axiom und plädiert für ein hybrides System mit dezentralen Anlagen – global, aber auch mit Potenzialen in der Schweiz.

Sie warten und reparieren Gebäude, observieren Naturphänomene und transportieren Güter: Drohnen und Roboter können in unserem Leben künftig eine grosse Rolle spielen. Mit dem «DroneHub» soll im Forschungs- und Innovationsgebäude NEST auf dem Empa-Campus in Dübendorf eine Art Voliere geschaffen werden, in der Empa-Forschende das Zusammenspiel von Drohnen, Infrastruktur und Natur gemeinsam mit industriellen und akademischen Partnern erforschen und weiterentwickeln.

Empa-Forschende haben neuartige Materialien aus Kohlenstoff entwickelt, die unter Ausnutzung von Quanteneffekten bislang unerreichte elektronische und magnetische Eigenschaften aufweisen. Die Werner Siemens-Stiftung unterstützt das Projekt CarboQuant mit einem Förderbeitrag von 15 Millionen Franken. Graphen, Nanotechnologie und Quantenwissenschaft finden mittlerweile breite Anwendung in der Empa.

Eine unerwartete Entdeckung über Temperaturrückkopplung hat zu einer neuen bionischen Technologie geführt, die es Personen mit amputierten Gliedmassen ermöglicht, die Temperatur von Objekten – sowohl heiss als auch kalt – direkt in der Phantomhand zu spüren. Die Technologie eröffnet neue Wege für nicht-invasive Prothetik.