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Wissenschaft und Forschung

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«Empa Young Scientist Fellowship»: Synthetische Treibstoffe und mehr dank maschinellem Lernen

Kohlendioxid nutzbar machen: Das ist das Ziel der jungen Empa-Forscherin Carlota Bozal-Ginesta. In ihrem Forschungsprojekt will sie mittels maschinellen Lernens und Hochdurchsatz-Experimenten bessere Elektroden für die CO2-Elektrolyse entwickeln. Dafür hat sie nun ein zweijähriges «Empa Young Scientist Fellowship» erhalten.

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So werden Stromnetze flexibler und stabiler: Wenn das Gebäude den Energiehaushalt plant

Um die Versorgungssicherheit unseres künftigen Energiesystems zu gewährleisten, braucht es nicht nur einen Ausbau erneuerbarer Energien, sondern auch ausgeklügelte Kontrollmechanismen, die Produktion, Einspeisung und Verbrauch effizient steuern. Empa-Forschende haben deshalb einen vorausschauenden Kontrollalgorithmus entwickelt, der das Energiemanagement auf Ebene des Gebäudes optimiert – ohne dabei den Komfort der Nutzer einzuschränken.

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Silikon, das bewegt: Muskeln aus dem Drucker

Empa-Forschende arbeiten an künstlichen Muskeln, die mit den echten mithalten können. Nun haben sie eine Methode entwickelt, die weichen und elastischen, aber dennoch kraftvollen Strukturen mittels 3D-Druck herzustellen. Eines Tages könnten sie in der Medizin oder der Robotik zum Einsatz kommen – und auch überall sonst, wo sich Dinge auf Knopfdruck bewegen sollen.

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Ein Molekül, endlose Muster: Der molekulare Einstein

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.

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Wie Botox in unsere Zellen gelangt

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.

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Einzigartiger Quantensimulator öffnet Tür zu neuer Forschung

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.

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Umweltforschung: Wie gefährlich ist Nanoplastik für Babys im Mutterleib?

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.

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Empa Young Scientist Fellowship: Jungforscherin bringt Quanten-Moleküle zum Leuchten

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.

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Ionenwind-Technologie: Empa-Spin-off ausgezeichnet - Energieeffiziente Kühlung dank Ionenwind

Dank einem neuartigen Luftstromverstärker für Ionenwind eröffnen sich für das Jungunternehmen «Ionic Wind Technologies» völlig neue Anwendungsfelder. Die patentierte Technologie soll künftig vor allem beim Kühlen von Datenzentren und Hochleistungselektronik eingesetzt werden. Das Spin-off der Empa wurde bereits mehrfach ausgezeichnet.

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Wie gross ist das Potenzial von der «atmosphärischen Mine»? - Beton als Kohlenstoffspeicher

Die Forschungsinitiative «Mining the Atmosphere» will überschüssiges CO₂ aus der Atmosphäre einfangen und in Baumaterialien wie Beton speichern. Empa-Forschende zeigen nun erstmals das Potenzial auf: Fünf bis zehn Milliarden Tonnen Kohlenstoff könnten jährlich als Betonzuschlagstoffe genutzt werden – genug, um nach der Energiewende das überschüssige CO₂ innerhalb von 100 Jahren dauerhaft zu speichern und so die Atmosphäre wieder auf ein klimaverträgliches Niveau zu bringen.

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Neues Modell für die Ausbreitung von Infektionskrankheiten: Epidemien besser vorhersagen

Die Reproduktionszahl R wird häufig als Indikator verwendet, um vorauszusagen, wie schnell sich eine Infektionskrankheit in der Gesellschaft ausbreitet. Empa-Forschende haben ein mathematisches Modell entwickelt, das ebenso einfach anzuwenden ist wie R, aber genauere Vorhersagen ermöglicht. Ihr Modell setzt auf eine «Reproduktionsmatrix», die der Heterogenität der Gesellschaft Rechnung trägt.

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Neues Computermodell zur Dekarbonisierung im Praxistest: Netto-Null im Bündner Rheintal bis 2050 technisch machbar und ökonomisch interessant

Wie kann die Dekarbonisierung im Bündner Rheintal kosteneffizient umgesetzt werden? Diese Frage haben der Kanton Graubünden, die Energieversorger und führenden Industriebetriebe im Bündner Rheintal gemeinsam mit der Empa mittels neuartiger Modellierungstechniken untersucht. Die Ergebnisse bestätigen die Einschätzungen des Wirtschaftsforums: Die Dekarbonisierung ist technisch umsetzbar und ökonomisch interessant. Die Empa-Studie liefert konkrete technische Umsetzungsschritte und dient als Modellbeispiel, das auch auf andere Regionen übertragbar ist.

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Pilzbatterie - Die Bio-Batterie, die sich selbst abbaut

Eine Batterie, die man nicht aufladen muss, sondern… füttern? Genau das ist Empa-Forschenden mit ihrer 3D-gedruckten, biologisch abbaubaren Pilzbatterie gelungen. Die lebende Batterie könnte Sensoren für die Landwirtschaft oder die Forschung in abgelegenen Regionen mit Strom versorgen. Ist ihre Arbeit getan, löst sie sich selbst von innen auf.

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Antibiotikaresistenz: Die stille Pandemie – Nanotherapie am Auge gegen resistente Keime

Nach einer Augenoperation können Bakterien gefährliche Infektionen verursachen. Besonders gefürchtet sind Antibiotika-resistente Keime, die kaum behandelbar sind und zum Verlust des Auges führen können. Im Projekt «Nanovision» entwickeln Forschende der Empa und des Kantonsspital St. Gallen neuartige Nanokomplexe, die resistente Keime abtöten und gleichzeitig das Augengewebe schützen. Unterstützt wird das Projekt vom «Heinz A. Oertli-Fonds.

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Neue Schutzschicht macht Akkus leistungsfähiger

Ein Forschungsteam des Paul Scherrer Instituts PSI hat ein neues nachhaltiges Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe sich die elektrochemische Leistung von Lithium-Ionen-Akkus steigern lässt. Erste Tests entsprechend modifizierter Hochspannungsakkus verliefen erfolgreich. Damit könnten Lithium-Ionen-Akkus, zum Beispiel solche für Elektrofahrzeuge, deutlich effizienter werden.

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Die Schweiz wettbewerbsfähiger machen: Die Innovationsbeschleuniger

Innosuisse, die Agentur für Innovationsförderung des Bundes, unterstützt forschungsbasierte Innovationen, um die Wettbewerbsfähigkeit der Schweizer Wirtschaft zu stärken. In Innosuisse-Projekten arbeiten Schweizer Unternehmen mit Hochschulen oder Forschungsinstituten wie der Empa zusammen, um innovative Ideen auf den Markt zu bringen. An der Empa laufen zurzeit rund 80 verschiedene derartige Projekte. Hier sind vier davon.

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«Highly Cited Researchers» 2024: Zwei Empa-Forschende als «Influencer» ausgezeichnet

Die Empa-Wissenschaftler Maksym Kovalenko und Zhanyun Wang gehören zu den meistzitierten Forschenden der Welt. Ihre einflussreiche Arbeit hat ihnen einen Platz auf der Liste der «Highly Cited Researchers» eingebracht.

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Die Europäische Weltraumorganisation ESA kommt in die Schweiz

Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat einen neuen Anknüpfungspunkt in der Schweiz: Das «European Space Deep-Tech Innovation Centre» ESDI wurde gemeinsam mit dem Paul Scherrer Institut PSI gestartet. Es hat nun seinen Standort in direkter Nachbarschaft des PSI, im Park Innovaare.

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Paul Scherrer Institut PSI: Auf dem Weg zur lichtgesteuerten Medizin

Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI ist es gelungen, die Struktur bestimmter Fotorezeptoren aufzuklären. Mit ihrer Hilfe könnte man zelluläre Aktivitäten per Licht an- und ausschalten, womit sie zu einem wichtigen Instrument in der biologischen Forschung und medizinischen Anwendung würden.

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Salzbatterien: Die Batterie, die dem Feuer trotzt

Ursprünglich wurde sie für Elektroautos entwickelt, heute versorgt sie Mobilfunkantennen mit Strom, und morgen vielleicht ganze Wohngebiete: Die Salzbatterie ist eine sichere und langlebige Batterietechnologie mit enormem Potenzial. Empa-Forschende arbeiten mit einem Industriepartner daran, diese besonderen Batterien weiterzuentwickeln.

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Nanokeramik gegen Hautkrankheiten: Sternenstaub im Badezimmer

Weitverbreitete Hautkrankheiten wie Schuppenflechte oder Neurodermitis sind schwierig zu behandeln. Empa-Forschende haben gemeinsam mit einem Industriepartner eine innovative Lösung gefunden: Nanokeramik-Sterne setzen winzige Hautwunden und erlauben Nukleinsäure-Molekülen an ihren Wirkungsort zu gelangen.

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Wo soll Wasserstoff in Zukunft produziert werden?

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben analysiert, in welchen Regionen der Welt Wasserstoff am kostengünstigsten herzustellen wäre, um eine Ökonomie aufzubauen, die auf diesem alternativen Energieträger statt auf fossilen Quellen basiert. Ein Ergebnis: Der Ersatz fossiler Energien durch Strom und Wasserstoff bedeutet keineswegs, dass keine Treibhausgasemissionen mehr auftreten. Die Studie erscheint heute in der Fachzeitschrift Nature Communications.

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Manikins – Sensortechnologie für das wohltemperierte Büro: «HVAC» kommt ins Schwitzen

Smarte Dummys erkennen dank Sensortechnologie und mathematischer Modellierung, wie Arbeitsplätze energiesparend auf Wohlfühltemperatur gebracht werden können und Patienten im OP-Saal keine kalten Füsse bekommen.

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Ausbildungsqualität im Betrieb fördert erfolgreichen Lehrabschluss

Lernende sind erfolgreicher in Betrieben, die ihnen abwechslungsreiche Aufgaben übertragen und Raum für eigene Lösungen geben. Durch Verbesserungen der betrieblichen Ausbildungsqualität könnten 10 Prozent der Ausbildungsmisserfolge vermieden werden. Zu diesen Ergebnissen kommen Forschende an der Eidgenössischen Hochschule für Berufsbildung EHB.

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Neuer Röntgenweltrekord: Blick in einen Computerchip auf 4 Nanometer genau

In Zusammenarbeit mit der ETH Lausanne EPFL, der ETH Zürich und der University of Southern California haben Forschende am Paul Scherrer Institut PSI mit Röntgenstrahlen so genau wie nie zuvor in einen Computerchip geschaut. Mit einer Auflösung von 4 Nanometern markieren die Aufnahmen einen neuen Weltrekord. Die hochauflösenden dreidimensionalen Bilder, die mit diesem Verfahren erzeugt werden können, ermöglichen Fortschritte sowohl in der Informationstechnologie als auch in den Biowissenschaften. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.

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Quellen für Smog in Peking identifiziert

Eine internationale Studie unter der Leitung von Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI hat mit einem neuen Verfahren die unterschiedlichen Feinstaubquellen identifiziert, die für den Smog in Peking verantwortlich sind.

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Einmalig präzise: Neuer Wert für die Halbwertszeit von Samarium-146

Forscherinnen und Forscher des Paul Scherrer Instituts PSI und der Australian National University haben die Halbwertszeit von Samarium-146 sehr präzise bestimmt. Das Ergebnis passt perfekt zu den Daten, die Astrophysikerinnen und Astrophysiker, Geochemikerinnen und Geochemiker von extraterrestrischen Proben erhalten haben. Die Studie erscheint heute im Fachblatt Nature Scientific Reports.

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Erklärung gefunden, wie organische Makromoleküle um junge Sterne entstehen

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Bern hat mittels computerbasierter Modellierung und Beobachtungen eine Erklärung dafür gefunden, wie sich in den Gas- und Staubscheiben um junge Sterne innert kurzer Zeit Makromoleküle bilden können. Diese Erkenntnisse könnten entscheidend sein für das Verständnis, wie Bedingungen für Leben um verschiedene Arten von Exoplaneten und Sternen entstehen können.

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«Aerogel Architecture Award 2024»: Subtile Ertüchtigungen dank Aerogel-Anwendungen im Bau

Am 12. Juli fand zum vierten Mal die Verleihung des «Aerogel Architecture Award» auf dem Empa-Campus statt. Insgesamt wurden sechs Projekte in den Kategorien «Realisierte Lösungen» und «Studierendenprojekte» ausgezeichnet. Sie alle zeigen Anwendungen von Aerogel-Materialien in Architektur- und Bauprojekten, die durch minimale Eingriffe in Bausubstanz und Erscheinungsbild grosse Ersparnisse hinsichtlich Wärmeverlust und Energieverbrauch ermöglichen. Gewonnen haben ein Sanierungsprojekt aus Italien und ein studentisches Konzept aus Brasilien.

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Digitalisierung: Ein Segen für die Energietransformation

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben eines der umfangreichsten Energiesystemmodelle Europas verwendet, um zu berechnen, wie sich die Digitalisierung auf den Energieverbrauch auswirken wird.

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Brustkrebs-Charakterisierung mit KI

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und des Massachusetts Institute of Technology MIT nutzen künstliche Intelligenz, um die Einordnung von Brustkrebs zu verbessern.

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Voreingenommenheit von Lehrpersonen zeigt sich laut einer Studie in Zeugnissen

Eine Studie der Universitäten Zürich und Bern hat bei der Benotung von mehr als 14'000 Neuntklässlern in Deutschland erhebliche Verzerrungen aufgedeckt, die mit dem Geschlecht, dem Gewicht, der ethnischen Herkunft und dem sozioökonomischen Status der Eltern zusammenhängen. Damit unterstreicht sie die Notwendigkeit weiterer Forschung zu diesem weit verbreiteten Phänomen im Bildungswesen.

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Proxima Fusion und das Paul Scherrer Institut PSI: Eine neue Partnerschaft für die Kernfusion

Proxima Fusion und das Paul Scherrer Institut PSI haben einen Rahmenvertrag unterzeichnet, um die Entwicklung der Hochtemperatur-Supraleiter-Magnettechnologie voranzutreiben. Mehrere Mitarbeitende von Proxima Fusion werden in den Park Innovaare und damit in die unmittelbare Nähe des PSI ziehen.

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Paul Scherrer Institut PSI und Universitäts-Kinderspital Zürich: Gemeinsam krebskranke Kinder heilen

Vor 20 Jahren begann die enge Zusammenarbeit zwischen dem Paul Scherrer Institut PSI und dem Universitäts-Kinderspital Zürich zum Wohle von Kindern, die an Krebs erkrankt sind. Dank dieser Kooperation können auch ganz junge Patientinnen und Patienten in der Schweiz mit Protonen bestrahlt werden. Eine einmalige Erfolgsgeschichte, von der bereits über 800 Kinder und Jugendliche profitiert haben.

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Medizintechnologie: Hydrogel-Implantat gegen die weit verbreiteten Frauenkrankheit Endometriose

Forschende der ETH und der Empa haben ein Implantat aus Hydrogel entwickelt, das zur Vorbeugung der weit verbreiteten Frauenkrankheit Endometriose eingesetzt werden kann. Gleichzeitig dient es als Verhütungsmittel.

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Zement-Recycling – ein günstiger und effizienter Weg zu tieferen Emissionen

Das Recycling von Zementstein ist eine der billigsten und effizientesten Möglichkeiten, um die Emissionen aus der Zementproduktion zu senken, wie eine kürzlich im Fachjournal PNAS veröffentlichte Studie zeigt. Die von Forschenden des «Imperial College London» geleitete Studie, an der auch Wissenschaftler der Empa und der EPFL beteiligt sind, zeigt, dass die CO2-Mineralisierung von Zementabfällen eine kostengünstige Möglichkeit zur Verringerung der Zementemissionen darstellt.

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Den «Donut» messen: Ein gutes und ökologisches Leben für alle ist möglich

Nachhaltigkeit und Lebensqualität – ein Widerspruch? Nicht unbedingt, zeigen Empa-Forscher in einer neuen Studie. Gemäss ihren Berechnungen ist ein ökologisches und sozial gerechtes Leben für über zehn Milliarden Menschen möglich. Allerdings braucht es dafür ein Umdenken.

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Unterwasserkamera erforscht Mikrokosmos im Zugersee

Im Zugersee wurde die Unterwasserkamera Aquascope installiert. Es ist die zweite permanente Messstation für Plankton in Schweizer Gewässern. Die Unterwasserkamera liefert hochaufgelöstes Bildmaterial und ist in der Lage, dieses automatisiert auszuwerten. Damit können künftig wichtige Erkenntnisse über die Wasserqualität und die aquatische Biodiversität des Zugersees gewonnen werden.

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Neuer Verein bringt medizinische Praxis und Forschung zusammen

Ärztinnen und Ärzte an Aargauer Spitälern können künftig über den «Verein für medizinische Forschung und Innovation im Kanton Aargau» Forschungszeit beantragen. Für 6 bis 24 Monate können sie dann berufsbegleitend gemeinsam mit Teams an der ETH Zürich, an der Empa oder am Paul Scherrer Institut PSI forschen.

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Bildsensor: Mit Perovskit zu besseren Kameras

Dreimal so viel Licht einfangen: Empa- und ETH-Forschende entwickeln einen Bildsensor aus Perovskit, der auch bei schlechten Lichtverhältnissen farbgetreue Fotos liefern soll. Der Trick dabei: Wo die Pixel für Rot, Grün und Blau bei herkömmlichen Bildsensoren nebeneinanderliegen, lassen sich Perovskit-Pixel platzsparend stapeln, was die Bildqualität verbessert.

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Netzschonende Energieversorgung von Gebäuden: Spitzenlasten mit Wasserstoff überbrücken

Die kalten Wintertage treiben den Stromverbrauch im Gebäudesektor in die Höhe – insbesondere dort, wo mit Wärmepumpen geheizt wird. Das vom Bundesamt für Energie (BFE) unterstützte Projekt «H₂ districts» untersucht das Potenzial von Brennstoffzellen in Gebäuden, um das Stromnetz an den kältesten Tagen im Jahr zu entlasten. Eine erste praktische Anwendung des Konzepts an der Empa soll die Datengrundlage dazu liefern.

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Plattform für zukünftige Gesundheitsinnovationen: «Health Innovation Hub» am Switzerland Innovation Park Ost eröffnet

Mit der Eröffnung des «Health Innovation Hubs» legt der Switzerland Innovation Park Ost den Grundstein für zukünftige Innovationen in den Bereichen Wearables, Gesundheitsmonitoring und Prävention von Krankheiten. Der Hub dient als Plattform zur Initiierung, Förderung und Beschleunigung von Innovationsprojekten im Gesundheitsbereich durch die Vernetzung von Expertinnen und Experten aus Forschung und Industrie.

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Leicht, flexibel, effizient: Tandem-Solarzellen auf Perovskit-Basis

Zwei Schichten für mehr Effizienz: Tandem-Solarzellen auf Perovskitbasis können Sonnenlicht besser einfangen als herkömmliche Solarzellen aus Silicium. Im Labor konnten sich die leichten und flexiblen Zellen bereits beweisen – jetzt arbeiten Empa-Forschende daran, sie zu skalieren und alltagstauglich zu machen.

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Wasserabweisende Fasern ohne PFAS - Endlich umweltfreundlich

Regenjacken, Badehosen oder Polsterstoffe: Textilien mit wasserabweisenden Eigenschaften benötigen eine chemische Imprägnierung. Fluor-haltige PFAS-Chemikalien sind zwar wirkungsvoll, schaden aber der Gesundheit und reichern sich in der Umwelt an. Empa-Forschende entwickeln nun ein Verfahren mit alternativen Substanzen, mit dem sich umweltfreundliche wasserabweisende Textilfasern erzeugen lassen. Erste Analysen zeigen: Die «guten» Fasern weisen Wasser stärker ab und trocknen schneller als die der herkömmlichen Produkte.

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«Horizon Europe»-Projekt «HEATWISE» gestartet: Wärme aus dem Rechner von Gebäuden mit umfangreicher IT-Infrastruktur integrieren

Keine Wärme verschwenden: Dieses Ziel setzt sich ein Dutzend europäischer Firmen und Forschungsinstitutionen, darunter auch die Empa, im EU-Projekt «HEATWISE». Im Mittelpunkt stehen Gebäude mit umfangreicher IT-Infrastruktur. Die Abwärme dieser Systeme soll vollständig in die Gebäudetechnik integriert werden.

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Wenn das Smartphone das Gebäude steuert: Ein zweiter Frühling für ausgediente Smartphones

Die Automation von Gebäudesystemen bietet ein grosses Einsparungspotenzial beim Energieverbrauch von Immobilien. Studien über solche Systeme zeigen, dass durch optimierte Lösungen der Energiebedarf für Gebäude im Schnitt um rund 30 Prozent gesenkt werden kann. Damit dafür nicht wiederum CO2-intensive Computerchips produziert werden müssen, untersucht Empa-Forscher Hanmin Cai aktuell, inwiefern liquidierte und beschädigte Smartphones diese Aufgaben steuern könnten.

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Bioabbaubare Materialien aus Brauereiabfall - In Bier verpackt

Empa-Forschende haben aus einem Abfallprodukt der Bierbrauerei Nanocellulose gewonnen und diese zu einem Aerogel verarbeitet. Der hochwertige Werkstoff könnte in Lebensmittelverpackungen zum Einsatz kommen.

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Freisetzung von Oligomeren aus Polyester-Textilien - Wenn Nanoplastik keiner ist ...

Textilien aus synthetischen Fasern geben beim Waschen Mikro- und Nanoplastik ab. Empa-Forschende konnten nun zeigen: Ein Teil des vermeintlichen Nanoplastiks besteht gar nicht aus Plastikpartikeln, sondern aus wasserunlöslichen Oligomeren. Welche Auswirkungen sie auf Mensch und Umwelt haben, ist noch kaum erforscht.

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Perowskit-Nanokristalle als Lichtquellen und Katalysatoren: Wie man helle Quantenpunkte noch heller macht

Forschende der Empa und der ETH Zürich haben neue Verfahren entwickelt, mit denen sie aus Perowskit-Quantenpunkten schnellere und effizientere Strahler machen und so ihre Helligkeit deutlich verbessern können. Dies ist sowohl für Anwendungen in Bildschirmen als auch für Quantentechnologien relevant.

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Empa-Forschungspreise an Amogh Kinikar und Shih-Chi Yang verliehen: Wenn Zufall und wissenschaftliche Exzellenz aufeinandertreffen

2023 wurden gleich zwei herausragende Publikationen von jungen Forschenden mit dem Empa-Forschungspreis ausgezeichnet. Die Preisträger, Amogh Kinikar und Shih-Chi Yang, haben ihre prämierten Arbeiten während ihres Doktorats an der Empa verfasst.

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Wunden löten mit Licht und Nano-Thermometer statt mit Nadel und Faden

Nicht jede Wunde lässt sich mit Nadel und Faden verschliessen. Empa-Forschende haben nun ein Lötverfahren mit Nanopartikeln entwickelt, bei dem Gewebe sanft verschmolzen wird. Die Löttechnik soll Wundheilungsstörungen und lebensbedrohliche Komplikationen bei undichten Nähten verhindern. Das vielversprechende Verfahren hat das Team unlängst im Fachmagazin «Small Methods» publiziert und zum Patent angemeldet.

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Thomas Justus Schmidt erklärt, wie wichtig Wasserstoff für die Energiewende ist

Wasserstoff ist ein wichtiger Baustein, damit die Schweiz ihre Ziele zur Klimaneutralität erreichen kann. Thomas Justus Schmidt, Leiter des Forschungsbereiches Energie und Umwelt, erklärt die Bedeutung des Gases für die Zukunft.

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Bessere Batterien für E-Autos

Forschende des PSI machen mit Neutronen Veränderungen im Elektrolyten von Batterien sichtbar. Die Analyse hilft, die physikalischen und chemischen Vorgänge besser zu verstehen und Batterien mit besseren Eigenschaften zu entwickeln. Die Ergebnisse wurden in Science Advances veröffentlicht.

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Beschädigte DNA: Erbschäden mit Sonnenlicht reparieren

Schäden an der Erbsubstanz DNA sind eine Ursache für Alterung, Zelltod und sogar Krebs. Die Reparatur beschädigter DNA ist daher für alle Organismen von entscheidender Bedeutung. Wie das Enzym Photolyase die Energie des Sonnenlichts für diesen Reparaturmechanismus nutzt, hat ein internationales Forschungsteam nun am PSI untersucht.

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Paul Scherrer Institut: Neue Möglichkeiten für ein heilsames Gift mit dem Namen Botox

Forschende des PSI haben einen überraschenden Kniff entdeckt, der die Einsatzmöglichkeiten des unter dem Kurznamen Botox bekannten Wirkstoffs Botulinumtoxin A1 in der Medizin erweitern könnte. Sie haben Antikörper-ähnliche Proteine entwickelt, die die Wirkung des Enzyms auf die Nervensignalübertragung beschleunigen. Damit könnte Botox zum Beispiel Schmerzen schneller lindern als bislang. Die Studie wurde jetzt im Magazin Nature Communications veröffentlicht.

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Autonomer Bagger baut sechs Meter hohe Trockensteinmauer

ETH-​Forschende haben einem autonomen Bagger beigebracht, Trockensteinmauern zu bauen – aus tonnenschweren Brocken oder Abbruchmaterial.

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«Ingenuity Lab» an der Universitätsklinik Balgrist eröffnet - Innovationskooperation in der orthopädischen Forschung

Die Universitätsklinik Balgrist und die Universität Zürich haben Inge Herrmann, eine führende Expertin auf dem Gebiet der Medizintechnologie, in ihr akademisches Team berufen. Sie war bisher als Professorin an der ETH Zürich und an der Empa tätig, wo sie auch weiterhin Aufgaben in Forschung und Lehre wahrnimmt. Am Balgrist hat Herrmann das «Ingenuity Lab» gegründet, das auf innovative Entwicklungen in den Bereichen medizinische Materialien und Technologien spezialisiert ist mit dem Ziel der Anwendung in der orthopädischen Weichteilforschung.

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Ich bin auch eine Batterie: Flow-Batterien auf Wasserbasis für die Speicherung erneuerbare Energie in urbanen Gebieten

Ungiftige und skalierbare Flow-Batterien auf Wasserbasis wären eine gute Lösung, um erneuerbare Energie in urbanen Gebieten zu speichern – wenn da nicht ihre sehr geringe Energiedichte wäre. Empa-Forscher David Reber will mit cleverem Materialdesign Abhilfe schaffen.

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Heinz A. Oertli Fonds: Weitsicht bewiesen

Als innovativer Instrumentenmacher für die Chirurgie gründete Heinz A. Oertli in jungen Jahren die Oertli Instrumente AG. Wie grosse Ideen im Kleinen gedeihen und zu nachhaltigen Unternehmensgründungen heranwachsen, weiss er aus eigener Erfahrung. Jetzt fördert Heinz A. Oertli mit einem gleichnamigen Fonds im Rahmen des Zukunftsfonds innovative Projekte an der Empa.

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Bauen mit Lehm: Saubere Schlammschlacht

Umweltschonend, überall verfügbar und wiederverwertbar: Lehm lockt als saubere Alternative unter den Baustoffen. Wie sich die begehrte Erde tatsächlich nachhaltig und stabil verbauen lässt, findet Empa-Forscherin Ellina Bernard jetzt heraus. Ihr Projekt wird vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) mit einem «Ambizione»-Grant gefördert.

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Die Geschichte der Stadt Luzern begann vor 5400 Jahren in der Jungsteinzeit

2020 kamen im Seebecken erste Funde zum Vorschein, welche die früheste nachgewiesene Besiedlung des Stadtgebiets von Luzern in die Bronzezeit um 1000 v. Chr. datierten. Nun darf noch einmal zurückgerechnet werden, und zwar auf 3400 v. Chr. Damit ist die älteste bislang bekannte Siedlung im Luzerner Seebecken 5400 Jahre alt und damit 2400 Jahre älter als bisher angenommen. Diese Entdeckung im Bereich des geplanten Seetunnels des künftigen Durchgangsbahnhofs DBL wird dessen Bauphase zwar beeinflussen, aber weder verzögern noch verhindern. Weitere Untersuchungen werden den genauen Umfang der Rettungsgrabungen bestimmen.

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Internationales Projekt «SILVARSTAR»: Virtueller Bahnlärm – nah an der Realität

An der Empa erkunden Akustik-Fachleute seit Jahren, wie Lärm durch Personen- und Güterzüge entsteht – und welche technischen und baulichen Massnahmen dagegen besonders wirksam sind. Ihre theoretischen und praktischen Erkenntnisse sind nun in das Projekt «SILVARSTAR» eingeflossen. Das Resultat ist ein Simulationstool für Bahnlärm, das auch in der Praxis weiterhelfen kann.

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Zukunftsmusik: Quantentechnologie aus Kohlenstoff

Nanobänder aus Graphen haben aussergewöhnliche Eigenschaften, die sich präzise steuern lassen. Forschenden der Empa, der Universität Peking und der University of Warwick ist es erstmals gelungen, einzelne atomar genaue Nanobänder mit Elektroden zu versehen. Damit ebnen sie den Weg für eine genaue Charakterisierung der «Wunderbänder» und ihre mögliche Anwendung in der Quantentechnologie.

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Paul Scherrer Institut: Protonen gegen Speiseröhrenkrebs

Am Paul Scherrer Institut PSI wurde gestern ein 67-jähriger Patient mit Protonen, also positiv geladenen Teilchen, gegen Speiseröhrenkrebs bestrahlt. Es ist das erste Mal, dass in der Schweiz diese Bestrahlungsart an der Speiseröhre zum Einsatz kommt. Die fünfwöchige Behandlung erfolgt im Rahmen einer europäischen klinischen Studie, an der das PSI und das Universitätsspital Zürich gemeinsam teilnehmen. Ärzte und Ärztinnen erforschen, ob sich die Protonentherapie zur Behandlung dieser Krebsart eignet: Damit lassen sich möglicherweise Lungenkomplikationen verringern, die bei der klassischen Bestrahlung häufig auftreten.

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Geoengineering mit Risiko: Könnte ein künstliches Abdunkeln der Sonne die Eisschmelze verhindern?

Mit Methoden des sogenannten Geoengineering könnte das Klima theoretisch künstlich beeinflusst und abgekühlt werden. Berner Forschende haben nun untersucht, ob man mit einer künstlichen «Abdunkelung der Sonne» das Abschmelzen des westantarktischen Eisschildes verhindern könnte. Die Resultate zeigen, dass die künstliche Beeinflussung nicht ohne Dekarbonisierung auskommt und hohe Risiken mit sich bringt.

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Förderprogramm SWEET: ReFuel.ch erhält unter Federführung der EMPA den Zuschlag

Die Ausschreibung zum Thema «Sustainable Fuels and Platform Chemicals» ist entschieden: Das Konsortium «reFuel.ch» unter der Federführung der Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) hat den Zuschlag erhalten.

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Dorina Opris: Forschen, bis die Chemie stimmt

Dorina Opris erforscht an der Empa, wie sich komplexe elektroaktive Polymere für Roboter-Bauteile, Sensoren oder Batterien synthetisieren lassen – ein aussichtsreiches Projekt, das der Europäische Forschungsrat derzeit mit einem seiner prestigeträchtigen «ERC Consolidator Grants» fördert. Nicht der erste Erfolg der Empa-Chemikerin – doch der Weg dahin war nicht leicht.

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Nationales Forschungsprojekt zum Schweizer Philologen Jonas Fränkel

Dem bedeutenden Schweizer Literaturwissenschaftler Jonas Fränkel, dessen Nachlass im Schweizerischen Literaturarchiv (SLA) in Bern liegt, wird das vierjährige nationale Forschungsprojekt «Kryptophilologie. Jonas Fränkels ‘unterirdische Wissenschaft’ im historischen und politischen Kontext» gewidmet. Es wird vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) gefördert und ist eine Kooperation des SLA, der Professur für Literatur- und Kulturwissenschaften der ETH Zürich und des Walter Benjamin Kollegs der Universität Bern.

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Schnelltest und Therapieansatz: Blasenentzündungen mit Viren bekämpfen

Die Erreger von Harnwegsinfekten werden gegen die eingesetzten Antibiotika zunehmend resistent. ETH-​​Forschende haben nun einen Schnelltest und einen neuen Therapieansatz entwickelt, der auf bakterienbefallenden Viren, sogenannten Phagen, basiert.

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Studie der Universität Bern mit Kantonspolizei Bern

Forschende der Universität Bern haben bei Mitarbeitenden der Kantonspolizei Bern über ein Jahr lang die Antikörperspiegel gegen Sars-CoV-2 und deren Einfluss auf Ansteckungen mit verschiedenen Varianten des Virus untersucht. Unter anderem zeigen die Ergebnisse, dass die Antikörperspiegel je nach Virus-Variante einen unterschiedlichen Schutz boten und dass sich Polizistinnen und Polizisten nicht häufiger mit Covid-19 ansteckten als der Rest der Bevölkerung, obwohl sie sehr häufigen Personenkontakt haben.

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Das ehrgeizige Forschungsprojekt der EMPA: Quantentechnologie – Meister der Defekte

Bruno Schuler startet mit seinem jungen Team ein ehrgeiziges Forschungsprojekt: Er wird atomlagendünne Halbleiterschichten gezielt mit Defekten versehen und versuchen, deren Quanteneigenschaften mit Pikosekunden zeitlicher Auflösung und zugleich aufs Atom genau zu messen und zu kontrollieren. Daraus soll Grundlagenwissen für künftige Quantencomputer entstehen.

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Biologisch abbaubare Sensoren und Display: Material mit Chamaleon-Effekt

Mittels 3D-Druck biologisch abbaubare Sensoren und Displays herstellen? Ein Material, mit dem genau das möglich ist, haben Forschende aus dem Empa-Labor «Cellulose & Wood Materials» auf Basis von Cellulose entwickelt. Das Gemisch aus Hydroxpropyl-Cellulose, Wasser, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Cellulose-Nanofasern verändert je nach Temperatur und Dehnung seine Farbe – und dies ganz ohne Zusatz von Pigmenten.

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