Forschung

Kann man eine Fläche mit einer einzigen Form – einer «Kachel» – so parkettieren, dass sich das Muster niemals wiederholt? 2022 wurde erstmals eine mathematische Lösung für dieses «Einstein-Problem» gefunden. Empa-Forschende haben nun auch eine chemische Lösung entdeckt: Ein Molekül, das sich auf einer Fläche von selbst zu komplexen, sich nicht wiederholenden Mustern anordnet. Die so entstehende aperiodische Oberfläche könnte gar neuartige physikalische Eigenschaften aufweisen.

Die Bedingungen in Berghütten machen es oft schwierig und unverhältnismässig, die Vorgaben für die Abwasserreinigung zu erreichen. Ein neuer Ansatz zur Beurteilung der Reinigungsleistung könnte das ändern.

Forschende des Zentrums für Life Sciences am Paul Scherrer Institut PSI haben erstmals jene Strukturveränderungen von Botulinum Neurotoxin, kurz Botox, aufgeklärt, von denen man vermutet, dass sie beim Eindringen in die Nervenzelle entscheidend sind. Dadurch könnte die lähmende Wirkung dieses potenten Nervengifts in Zukunft gezielter und umfassender therapeutisch etwa in der Schmerztherapie eingesetzt werden. Die Studie ist heute in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen. 

«Designing Life with AI» ist ein interdisziplinäres MAKE-Projekt, bei dem EPFL-Studierende die Möglichkeit haben, den Forschungsprozess zu erkunden, indem sie Proteine entwerfen. Insgesamt sind acht Forschungslabors beteiligt.

Die Bevölkerung kann per Umfrage mitentscheiden, wie zwei Fischarten heissen sollen, die Bárbara Calegari und ihre Kolleginnen und Kollegen entdeckt haben. Im Interview erklärt die Biologin, wo sie leben und wie die Vielfalt in unseren Gewässern sichtbar gemacht wird.

Die Forschung lebt von der Vielfalt des Denkens, von neuen Perspektiven, Talent und Kreativität. Durch die Einbindung und Unterstützung von Forscherinnen können die grössten Herausforderungen unserer Zeit angegangen und gelöst werden. Anlässlich des Internationalen Tages der Frauen und Mädchen in der Wissenschaft erzählen vier Empa-Forscherinnen, die die Wissenschaft auf nationaler und internationaler Ebene geprägt haben, ihre Geschichte und ihre Beweggründe.

Die Klimaerwärmung führt zu mehr Hitze und Trockenheit – das leuchtet ein. Dass auch Starkregen und Überschwemmung Symptome derselben Krise sind, ist intuitiv weit weniger klar. Sonia Seneviratne löst den vermeintlichen Widerspruch auf.

Im Labor von Google haben Physiker einen neuartigen digital-analogen Quantensimulator gebaut, mit welchem physikalische Prozesse mit ungeahnter Präzision und Flexibilität untersucht werden können. Massgeblichen Anteil am Erfolg hatten zwei Physiker vom Zentrum für Computergestützte Wissenschaften, Theorie und Daten am PSI. 

In einem der mächtigsten Eisströme Grönlands ereignen sich unzählige winzige Eisbeben, wie ein internationales Forschungsteam erstmals nachweisen konnte. Damit lässt sich das Fliessen des Eisschildes und die damit verknüpfte Veränderung des Meeresspiegels genauer abschätzen.

Allergien und Asthma sind weitverbreitete Leiden, die bereits während der frühkindlichen Entwicklung im Mutterleib entstehen könnten. Eine Belastung des Kindes mit Schadstoffen aus der Umwelt sind eine mögliche Ursache, denen ein Team um Empa-Forscherin Tina Bürki nachgeht. Im Visier: Nanoplastik-Partikel, die zur Entwicklung eines überempfindlichen Immunsystems beim Kind führen könnten. Unterstützt wird das Projekt von der Eduard Aeberhardt-Stiftung und einer weiteren Stiftung.

Körpergewicht und Body-Mass-Index alleine sagen zu wenig darüber aus, ob jemand an Stoffwechselstörungen erkranken wird. Ein neuer Atlas über Zellen im Fettgewebe könnte nun helfen zu entschlüsseln, warum manche übergewichtigen Menschen gesund bleiben und andere nicht.

Um die moderne Medizin voranzubringen, entwickeln EPFL-Forschende KI-basierte Diagnosetools. Ihr Ziel ist es, die beste Behandlung für einen Patienten vorherzusagen.

Die Empa-Forscherin Eve Ammerman will Quantentechnologien einen Schritt näher zur praktischen Anwendung bringen, indem sie Quanteneffekte mit Licht kombiniert. Damit sollen künftige quantenbasierte Geräte besser mit bestehenden Technologien kommunizieren. Ihr Forschungsvorhaben wird mit einem zweijährigen «Empa Young Scientist Fellowship» gefördert.

Medizinforschung braucht noch ungelöste Fragen aus den Kliniken, sagt ETH-Vizepräsident Christian Wolfrum. Im Interview erklärt er, wie sich die Zusammenarbeit zwischen ETH-Forschung und Spitälern verbessern kann und wieso die ETH ihre Aktivitäten in der Medizinforschung bündeln will.

EPFL-Forschende haben eine Berechnungsmethode entwickelt, um den Einfluss von Wasser bei der Entwicklung von Membranrezeptoren mit verbesserter Stabilität und Signalwirkung explizit zu berücksichtigen und so den Weg für die Entdeckung neuer Medikamente und das Protein-Engineering zu ebnen.