Forschung

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.

Mithilfe eines Hochleistungslasers, der auf dem Gipfel des Säntis in der Schweiz installiert wurde, ist es einem europäischen Konsortium unter Beteiligung der EPFL gelungen, Blitze zu lenken.

In einem neuen Zeitschriftenartikel gibt EPFL-Professor Tom Battin einen Überblick über unser derzeitiges Verständnis der Kohlenstoffflüsse in den weltweiten Flussnetzen. Er zeigt deren zentrale Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf auf und plädiert für die Schaffung eines globalen Flussbeobachtungssystems.

Grosse Mengen Feinstaub in der Luft sind bekanntermassen gesundheitsschädlich. Doch im Detail sind noch viele Fragen offen: Welche Bestandteile sind besonders gefährlich? In welchen Konzentrationen? Das «oxidative Potenzial» von Feinstaub könnte in Zukunft als Kriterium für die Abschätzung von Risiken dienen – und Empa-Forschende haben es für die Schweiz erkundet.

Forschende der ETH Zürich und der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL entwickelten ein Fluggerät, das auf Ästen von Bäumen landen und dort Proben nehmen kann. Damit erschliesst sich Wissenschaftler:innen eine neue Dimension, die bis anhin waghalsigen Baumkletterern vorbehalten war.

Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) hat das SLF zum weltweit führenden Kompetenzzentrum für die Schneebeobachtung ernannt. Die zuständige Kommission der WMO begründet ihren Entscheid damit, dass am SLF bereits eine hochwertige Messinfrastruktur und über 80 Jahre Wissen bestehen.

Ökosysteme reagieren teils sehr unterschiedlich auf menschliche Einflüsse. Die Ursachen für diese Unterschiede sind jedoch noch wenig verstanden. Ein Team von Forschenden der Eawag und der WSL schlägt nun einen integrativen Ansatz vor. Er basiert auf vier grundlegenden Prozessen, die die Biodiversität an Land und im Wasser prägen, und liefert Hinweise, wie sich die Artenvielfalt in blauen (Wasser) und grünen (Land) Ökosystemen gezielter schützen lässt.

Synthetische Energieträger sind kreislaufgerecht bezüglich CO₂ und können erneuerbare Energie transportierbar und langfristig speicherbar machen. Künstlich hergestelltes Methan ist einer davon. Das Problem: Dessen Herstellung ist mit relativ hohen Energieverlusten verbunden; zudem machen bisherige Verfahren eine Aufreinigung des Methans erforderlich. Um das zu ändern, haben Empa-Forschende ein neues, optimiertes Reaktorkonzept für die Methanisierung entwickelt.

EPFL-Forschende haben einen neuen Ansatz für die Netzwerkanalyse entwickelt, mit dem sie zum ersten Mal die Wechselwirkungen zwischen mehreren Variablen in Daten aus den Neurowissenschaften, der Wirtschaft und der Epidemiologie aufdecken und interpretieren können.