Forschung

Seit über 25 Jahren führt das PSI auf dem Jungfraujoch eine kontinuierliche Messreihe durch und erforscht auf 3580 Metern über Meer den Einfluss von Aerosolen auf unser Klima. Die Messungen finden im 1937 eingeweihten Wahrzeichen des Jungfraujochs statt – dem Sphinx-Observatorium. Es handelt sich um die höchstgelegene Forschungsstation Europas, welche ganzjährig mit dem Zug – der sogenannten Jungfraubahn – erreichbar ist.

Bei Insekten, die ganz oder teilweise im Süsswasser leben, ist der Anteil invasiver Arten wesentlich kleiner als bei Insekten, die an Land leben. Dies zeigt eine Studie der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL in Zusammenarbeit mit dem Wasserforschungsinstitut Eawag und einem internationalen Forscherteam.

Autonome virtuelle Menschen, die sich natürlich bewegen und verhalten, sind Siyu Tangs Vision. Die Computerwissenschaftlerin lässt sich dafür unter anderem von unseren Verhaltensmustern inspirieren. Weitere Inputs liefert die Zusammenarbeit mit Architekten und Chirurgen – und sie offenbart auch das enorme Potenzial der virtuellen Menschen.

Weil sie sich in der Umwelt nicht nachweisen liessen, blieben die kleinsten aller Kunststoffpartikel bisher weitgehend unerforscht. Nun zeigen Forschende der Eawag: Nanoplastik bleibt am Schleim kleben, der etwa auf Steinen in Fliessgewässern zu finden ist. Dort wird der Kunststoff von Süsswasserschnecken aufgenommen, die sich von diesem Biofilm ernähren.

Der ETH-Biologe Daniel Richter hat eine Methode entwickelt, die Proteine stabil mit einem Wirkstoff oder einem Biomarker verbindet. In Zukunft möchte er sie dazu nutzen, um Tumorzellen zu erkennen und bessere Krebsmedikamente herzustellen.

Ein internationales Forschungsteam um den Drohnenexperten Mirko Kovac von der Empa und vom «Imperial College London» hat sich Bienen zum Vorbild genommen, um einen Schwarm kooperativer Drohnen zu entwickeln. Unter menschlicher Kontrolle drucken die Flugroboter in Teamarbeit 3D-Materialien für den Bau oder die Reparatur von Strukturen, wie die Wissenschaftler in der Titelgeschichte der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins «Nature» berichten.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der EPFL haben zum ersten Mal Bakterien dazu gebracht, spontan fluoreszierende Kohlenstoff-Nanoröhren aufzunehmen. Dieser Durchbruch ermöglicht neue biotechnologische Anwendungen für Prokaryonten, wie die Verfolgung von Bakterien im Nahinfrarotbereich und die «lebende Photovoltaik» – Geräte, die mit Hilfe von lichtsammelnden Bakterien Energie erzeugen.

Wissenschaftler:innen sitzen oft entweder im Labor oder am Schreibtisch und forschen, denken, schreiben, lesen und analysieren ihre Entdeckungen. Was passiert, wenn sich ihr Fachwissen mit aktuellen Themen in den Medien deckt, wie dem Krieg in der Ukraine und atomaren Bedrohungen? Wie verändert sich ihre Arbeit, wenn sie plötzlich mehr Zeit in Talk-Shows als in der Bibliothek verbringen?

Im Projekt «FOXIP» haben zwei Empa-Teams mit Forschungspartnern versucht, Dünnfilm-Transistoren mit Metalloxiden auf hitzeempfindliche Materialien wie Papier und PET zu drucken. Das Ziel wurde letztlich nicht erreicht, doch die Beteiligten werten das Projekt als Erfolg – wegen einer neuen Druckertinte und eines Transistors mit Memory-Effekt.

Verdichtung ist heute ein Grundsatz der Stadtentwicklung. Trotzdem stösst sie immer wieder auf lokalen Widerstand. ETH-Raumwissenschaftler:innen haben nun in sechs Weltstädten und im Kanton Zürich systematisch untersucht, wie sich die Akzeptanz von Verdichtung in der Bevölkerung erklären lässt. Eine Schlüsselrolle spielt der preisgünstige Wohnungsraum.

Was sind die nächsten Mauern, die in Wissenschaft und Gesellschaft fallen werden? Von dieser Frage geleitet, haben die klügsten Köpfe der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft ihre bahnbrechenden Projekte für den prestigeträchtigen «Falling Walls Science Breakthrough of the Year 2022» eingereicht. Die Jury hat gewählt – und dabei in der Kategorie «Physical Sciences» unter 95 Nominierungen ein vom Empa-Forscher Roman Fasel geleitetes Projekt als eines von zehn Gewinnern erkoren. 

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der EPFL haben eine Implantationstechnik entwickelt, die einen noch nie dagewesenen optischen Zugang zum «Rückenmark» der Fruchtfliege Drosophila melanogaster ermöglicht. Diese Arbeit kann möglicherweise zu einem Durchbruch in den Bereichen Neurowissenschaften, künstliche Intelligenz und bioinspirierte Robotik führen.

Die Physikprofessorin Ursula Keller wird für ihre wegweisenden Arbeiten in der Kurzzeit-Laserphysik mit dem Schweizer Wissenschaftspreis Marcel Benoist ausgezeichnet. Sie hat sowohl mit theoretischen Modellen als auch mit experimentellen Ergebnissen mehrfach die Grenzen der ultraschnellen Laser-Physik verschoben.

Bis ins Jahr 2050 soll das Schweizer Energiesystem klimaneutral sein. Der Schlüssel dazu liegt in der Wissenschaft: CO₂ kann mittels Elektrolyse zu Ausgangsstoffen für Chemikalien oder synthetischen Kraftstoffen umgewandelt werden und die Kosten für ein fossilfreies Energiesystem lassen sich mit Hilfe von Modellierungen berechnen.

Biophysikerinnen der EPFL haben eine Steuerungssoftware entwickelt, die die Datenerfassung von Fluoreszenzmikroskopen an lebenden Proben optimiert. Ihr Regelkreis, der zur detaillierten Abbildung mitochondrialer und bakterieller Teilungsstellen dient, wird als Open-Source-Plug-in veröffentlicht und könnte eine neue Generation intelligenter Mikroskope inspirieren.