Forschung

Die nächste wissenschaftliche Mission, um das Erbe der Walliser Alpen zu bewahren, hat begonnen. Nach den Schwierigkeiten durch zunehmende Schmelze am Grand Combin im letzten Jahr bricht ein italienisch-schweizerisches Team des internationalen Ice-Memory-Projekts jetzt erneut auf, um das wertvolle Eisarchiv der Alpen zu retten. Wenn das Team erfolgreich ist, wird einer der Eisbohrkerne in die Antarktis gebracht, um dort für zukünftige Forschergenerationen aufbewahrt zu werden.

Wo herkömmliche Therapien ungenau und kaum steuerbar sind, wären digitale Zwillinge eine erstrebenswerte Lösung. Mit Hilfe des in silico-Gegenübers liesse sich etwa die Schmerzbehandlung verbessern, indem er eine präzise und vorausschauende Dosierung ermöglicht. Empa-Forschende haben nun mehrere hundert solcher Avatare auf der Basis von realen Menschen modelliert und experimentell behandelt. Erstmals erhielten die digitalen Zwillinge dabei Rückmeldungen von echten Patientinnen und Patienten, dank derer die Empa-Forschenden die Therapie dann weiter optimieren konnten.

Das Einzugsgebiet des Sambesi im südlichen Afrika ist eine eindrucksvolle Wasserlandschaft. Doch das rasante Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum bedroht die Gewässer des Sambesi, insbesondere seine Nebenflüsse. Um eine Verschlechterung der Wasserqualität zu vermeiden, sind Massnahmen zur Schadensbegrenzung gefragt.

EPFL-Forschende haben ein Gerät entwickelt, das die Blutkonzentration von Propofol – einer der Hauptbestandteile von Narkosemitteln – bei Patientinnen und Patienten kontinuierlich messen kann, während sie operiert werden. Das wird Anästhesistinnen helfen, eine individuellere Dosis zu verabreichen.

Wie ist die Materie in unserem Universum verteilt? Und woraus besteht die mysteriöse Dunkle Energie? HIRAX, ein neues Grossteleskop bestehend aus Hunderten von kleinen Radioteleskopen, soll darauf Antworten liefern. An der Entwicklung der Anlage sind auch Physiker der ETH Zürich beteiligt.

Forschendende der EPFL und des SLF zeigen, welche Art von erneuerbarer Energie an welchen Standorten in der Schweiz installiert werden sollte, um eine maximale CO₂-Neutralität und Energieunabhängigkeit des Landes zu gewährleisten.

Forschende der ETH Zürich und Universität Zürich haben eine neue Mikroskopietechnik entwickelt, die Prozesse im Gehirn in hochauflösenden Bildern sichtbar macht. Damit können kognitive Funktionen und Krankheiten auch ohne operative Eingriffe besser untersucht werden.

In Beschleunigern bringen starke Magnete Elementarteilchen auf Kurs und beliefern Experimentierstationen mit den benötigten Strahlen, um tief ins Innere von Materialien zu schauen. Mit dem damit gewonnenen Wissen entwickeln PSI-Forschende neue Anwendungen für Technik oder Medizin.

Soziologinnen und Soziologen der EPFL untersuchten die Faktoren, die Menschen dazu veranlassen, ein bestimmtes Verkehrsmittel einem anderen vorzuziehen, und verglichen dann die Ergebnisse aus Städten in der ganzen Schweiz.

Die ETH Zürich lanciert ein neues Zentrum für computergestütztes Entwerfen in Architektur und Bauingenieurwesen. 22 Professuren schliessen sich unter dem Namen Design++ zusammen, um digital erweiterte Entwurfsmethoden zu entwickeln. Dadurch soll das Bauen nachhaltiger und effizienter werden.

Ein internationales Team unter Leitung von Empa- und ETH-Forschern spielt mit 3D-Bausteinen im Nanobereich, die bis zu 100-mal grösser sind als Atome und Ionen. Und obwohl zwischen diesen Nano-«Legosteinen» ganz andere, viel schwächere Kräfte wirken als jene, die Atome und Ionen zusammenhalten, bilden sie ganz von selbst Kristalle, deren Strukturen natürlichen Mineralien gleichen. Diese neuen Megakristalle oder Supergitter, wie sie auf dem Cover der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins «Nature» zu sehen sind, zeigen einzigartige Eigenschaften wie Superfluoreszenz – und könnten eine neue Ära in der Materialwissenschaft einläuten.

Der Wechsel von fossilen zu erneuerbaren Energieträgern ist für den Klimaschutz unerlässlich, wird aber auch den Eintrag der Nährstoffe Schwefel und Selen aus der Atmosphäre in den Baden erheblich reduzieren. Es braucht daher nachhaltige Lösungen, um intensiv genutzte Landwirtschaftsböden mit ausreichend Nährstoffen zu versorgen und eine sichere und gesunde Ernährung der Weltbevölkerung zu gewährleisten.   

EPFL-Forschende haben entdeckt, dass ein gentechnisch hergestelltes Interleukin-10-Fc-Fusionsprotein die Effektivität von erschöpften T-Lymphozyten – den Immunzellen unseres Körpers zur Krebsbekämpfung – steigern kann, indem es ihren Stoffwechsel umprogrammiert.

Forschende der ETH Zürich verglichen Referenzgenome von mehreren Hausrindrassen sowie nahe verwandten Wildrindern. Dadurch entdeckten sie Gene mit bisher unbekannten Funktionen.

Forschende der ETH Zürich und der Universität Zürich entschlüsselten die zellulären Mechanismen, dank denen sich Sehnen mechanischen Belastungen anpassen können. Menschen, die eine bestimmte Variante eines Schlüsselgens dieses Mechanismus tragen, können besser springen als andere.