Das Zurzibiet, also die 26 Gemeinden im Bezirk Zurzach im Norden des Kantons Aargau, ist eine Randregion. Es ist nicht ganz Aargau, nicht ganz Zürich und nicht ganz Deutschland, sondern von allem ein bisschen. Das Zurzibiet gilt als strukturschwach. Dort wohnt man, aber die Arbeitsplätze sind anderswo. Der Vorteil: Man bekommt günstiges Wohneigentum. Der Nachteil: Die Pendlerwege sind lang.
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Ein Forschungsteam der Empa und der EPFL hat einen molekularen Motor entwickelt, der aus nur 16 Atomen besteht und sich zuverlässig in eine Richtung dreht. Er könnte die Energiegewinnung auf atomarer Ebene möglich machen. Das Besondere des Motors: Er bewegt sich exakt an der Grenze zwischen klassischer Bewegung und Quantentunneln – und hat den Forschenden im Quantenbereich rätselhafte Phänomene aufgezeigt.
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Zement muss umweltfreundlicher werden. Empa-Forscher arbeiten darum an alternativem Zement, der deutlich weniger Emissionen verursacht oder sogar das Treibhausgas Kohlendioxid binden kann.
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Pflanzliche Stoffe, welche Schwangere über ihre Nahrung aufnehmen, werden von der Darmflora in chemische Substanzen zerlegt, welche teilweise die Plazentaschranke durchqueren und in den Fötus gelangen. Diese körperfremden Stoffe können dem Ungeborenen schaden, auch wenn sie «natürlichen Ursprungs» sind. Forschende des Department for BioMedical Research (DBMR) der Universität Bern und Inselspital, Universitätsspital Bern, warnen daher davor, die Einwirkung solcher Stoffe zu unterschätzen.
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Einsamkeit ist für ältere Menschen ein grosses Thema. Das hat der Corona-Lockdown besonders deutlich gezeigt. Als Teil eines EU-Forschungsprojekts hat das iHomeLab der Hochschule Luzern «Anne» entwickelt, ein Tablet mit Sprachfunktion, das von Einsamkeit betroffenen Menschen helfen soll, mit Freunden, Angehörigen und Betreuungspersonen in Kontakt zu bleiben.
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Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI ist es erstmals gelungen, eine lichtgetriebene Natriumpumpe von Bakterienzellen in Aktion aufzunehmen. Die Erkenntnisse versprechen Fortschritte bei der Entwicklung neuer Methoden in der Neurobiologie. Für ihre Untersuchungen nutzten die Forschenden den neuen Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFEL. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachmagazin Nature.
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Mit Abgasmessungen vom Strassenrand aus konnte ein Team der University of York und der Empa beweisen: Der "Dieselgate"-Skandal hat positive Ergebnisse gebracht. Die erzwungene Nachrüstung tausender VW-Dieselmotoren erspart der Umwelt in ganz Europa erhebliche Mengen an Stickoxiden (NOx).
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Schneller, günstiger, stabiler, langlebiger und auch noch ökologischer: Der von der ETH Lausanne entwickelte Ultra-Hochleistungs-Faserbeton (UHFB) verspricht grosse Vorteile im Vergleich zu herkömmlichem Beton oder Asphalt. Nun kommt das «Wundermittel für den Strassenbau» erstmals im grossen Stil im Aargau zum Einsatz und weckt grosse Erwartungen für die Zukunft.
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Empa-Forschende haben gemeinsam mit der Schweizer Textilbranche Technologien und Qualitätsstandards für textile Masken entwickelt. Ab sofort können dadurch in der Schweiz sogenannte Community Masken produziert werden.
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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben gemeinsam mit britischen Ökonomen untersucht, wie sich der Energieverbrauch der Schweizer Industrie in Abhängigkeit von den Energiepreisen entwickelt. Dazu betrachteten sie insbesondere die Preise und den Verbrauch sowohl von Elektrizität als auch von Erdgas der vergangenen Dekaden. Ein Resultat: Preissteigerungen bei der Energie wirken sich meist nur langfristig auf den Energieverbrauch aus.
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Ein weiterer Meilenstein für einen äusserst vielfältigen Werkstoff mit Schweizer Wurzeln: Am 3. Mai wird eine 127 Meter lange Eisenbahnbrücke über die Autobahn A8 bei Stuttgart geschoben, deren 72 Hängeseile komplett aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) bestehen. Dieser ultraleichte und trotzdem enorm stabile Werkstoff wurde massgeblich an der Empa entwickelt und kommt seither in immer mehr Bauwerken zum Einsatz.
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Am Paul Scherrer Institut PSI haben Forschende Einblicke in ein vielversprechendes Material für organische Leuchtdioden (OLEDs) erhalten. Die Substanz ermöglicht hohe Lichtausbeuten und ist kostengünstig im grossen Massstab herzustellen – das macht sie wie geschaffen für einen Einsatz in grossflächigen Raumbeleuchtungen. Schon lange sind Forschende auf der Suche nach derartigen Materialien. Das jetzt neu generierte Verständnis wird dabei helfen, neue Leuchtmittel in Zukunft schnell und preisgünstig zu entwickeln. Die Studie erscheint heute im Fachblatt Nature Communications.
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Der Nachweis des neuen Coronavirus im Abwasser ist gelungen. Selbst kleine Konzentrationen in Proben, die in einer frühen Phase des Ausbruchs entnommen wurden, lassen sich nachweisen. Jetzt ist ein Team von Forschenden der EPFL und der Eawag daran, die Methode zu optimieren. Entstehen soll ein System, das einen allfälligen Wiederanstieg der Fallzahlen früher anzeigen kann als klinische Tests bei infizierten Menschen.
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Schutzmasken sind derzeit ein rares Gut. Um die Schweiz in der Corona-Krise mit effizientem Schutzmaterial auszurüsten, arbeiten Empa-Forschende gemeinsam mit einem landesweiten Team aus Forschung, Gesundheitswesen und Industrie am Projekt «ReMask». Neue Maskentypen sowie Technologien zur Wiederverwendung von vorhandenem Schutzmaterial werden entwickelt – für jetzt, aber auch für künftige Pandemien.
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Einem Team von Forschern der Empa, der ETH Zürich und des Universitätsspitals Zürich ist es gelungen, einen neuartigen Sensor zum Nachweis des neuen Coronavirus zu entwickeln. Er könnte künftig eingesetzt werden, um die Virenkonzentration in der Umwelt zu bestimmen – beispielsweise an Orten, an denen sich viele Menschen aufhalten oder in Lüftungssystemen von Spitälern.
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Es besteht ein dringender Forschungsbedarf in der biomedizinischen und klinischen Forschung, um das Covid-19-Virus bezüglich Übertragbarkeit, Wirkung sowie Behandlung (Diagnose- und Therapiemassnahmen) besser verstehen und mit gezielten Massnahmen bekämpfen zu können. Gestützt auf nationale und internationale Expertisen sowie auf Empfehlung des Schweizerischen Nationalfonds zur wissenschaftlichen Forschung (SNF) hat der Bundesrat am 16. April 2020 das Nationale Forschungsprogramm «Covid-19» lanciert. Dieses erstreckt sich über einen Zeitraum von 24 Monaten und umfasst einen Finanzrahmen von insgesamt 20 Millionen Franken aus bestehenden Mitteln.
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Künstliche Intelligenz (KI) wird immer leistungsfähiger und für immer komplexere Aufgaben eingesetzt. Das wirft ethische Fragen auf, etwa wenn mit Hilfe von KI für Menschen entschieden oder über sie geurteilt wird. Ein Team der Empa war massgeblich an einer neuen Studie der TA-SWISS beteiligt, in der Chancen und Risiken der KI für die Gesellschaft untersucht wurden und die am 15. April 2020 der Öffentlichkeit vorgestellt wurde.
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Die Mitgliedsländer der Europäischen Union koordinieren bei der Bekämpfung des Corona-Virus ihre Forschungs- und Innovationszusammenarbeit, um dadurch Synergien innerhalb der europäischen Forschungsgemeinschaft zu nutzen. Am 7. April 2020 verständigten sich dazu die für Forschung und Innovation zuständigen Ministerinnen und Minister der EU-Mitgliedsländer an einer Videokonferenz auf einen Corona-Aktionsplan für den Europäischen Forschungsraum («ERAvsCorona Action Plan»).
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Gewählt wurde er vom Bundesrat schon im vergangenen November. Offizieller Amtsantritt war der 1. April. Christian Rüegg übernimmt das Ruder des Paul Scherrer Instituts PSI in einer anspruchsvollen Zeit. Die Corona-Pandemie ist auch eine Herausforderung für grosse Organisationen und Arbeitgeber wie das PSI. Die einzigartigen Forschungseinrichtungen des PSI bieten aber auch Möglichkeiten für die Erforschung des Virus und damit dessen Bekämpfung. Seine Pläne für die Zukunft des Instituts gibt Rüegg hier preis.
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Nach dem ersten erfolgreichen Solarflug um die Welt haben Bertrand Piccard und die Stiftung Solar Impulse die zweite Phase ihrer Aktion gestartet: die Auswahl von 1000 Lösungen (#1000solutions), die die Umwelt auf profitable Weise schützen können. Diese Lösungen will die Stiftung an Entscheidungsträger in Politik und Wirtschaft weitervermitteln, damit diese ehrgeizigere Umweltziele und Energiespar-Massnahmen umsetzen können.
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Der Bund will das Potenzial der Schweizer Wissenschaftsgemeinschaft in der aktuellen Krise noch stärker nutzen und gemeinsam mit ihr den besten Ansatz zur Bewältigung der Pandemie finden. Dafür setzt er eine Task Force ein, in der die ganze Hochschullandschaft mit Forscherinnen und Forschern vertreten ist.
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Psychologische Studien nutzen oft Fragebögen, um Einstellungen und Merkmale von Menschen systematisch zu ergründen. Wenn diese Fragebögen von den Probanden aber nicht ehrlich ausgefüllt werden, verfälscht dies die Resultate und kann schwerwiegende Konsequenzen haben. Philippe Goldammer, wissenschaftlicher Assistent an der Dozentur Militärpsychologie an der Militärakademie (MILAK) an der ETH Zürich, hat zum Phänomen «unseriöses Antworten bei Datenerhebungen» geforscht und klare Empfehlungen abgeleitet.
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Das Forschungsprogramm 2020−2023 des Bundesamtes für Wohnungswesen (BWO) ist ab sofort online verfügbar. Es soll zum besseren Verständnis der Entwicklungen im Wohnungswesen beitragen und Entscheidungsgrundlagen für Marktakteure und die Politik bereitstellen. Das Programm widmet sich einem breiten Spektrum von Fragestellungen und trägt auch den tiefgreifenden Veränderungen Rechnung, mit denen die Gesellschaft konfrontiert ist.
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Der Bundesrat hat am 20. März 2020 die Berichte über die Erreichung der strategischen Ziele für den ETH-Bereich im Jahr 2019 gutgeheissen und den Geschäftsbericht des ETH-Rats genehmigt. Der ETH-Bereich ist bei der Erfüllung der strategischen Ziele 2017-2020 weiterhin gut unterwegs. Im Berichtsjahr bestätigten unter anderem die Klassierungen der ETH Zürich und der EPFL in den wichtigsten internationalen Hochschulrankings und das erfolgreiche Einwerben von kompetitiven Drittmitteln das hervorragende wissenschaftliche Niveau des ETH-Bereichs.
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Werden verschiedene Gemüse- und Früchtesorten zusammen gelagert, so beeinflussen sie sich im Reifeprozess gegenseitig. Schuld daran ist Ethen, das von einigen pflanzlichen Lebensmitteln abgegeben wird und die Fruchtreife beschleunigt. Um eine übermässige Verschwendung an Lebensmitteln durch die beschleunigte Reifung zu verhindern, entwickeln Forschende der Empa und der ETH Zürich einen neuen Katalysator, der das Pflanzenhormon in Wasser und Kohlenstoff zersetzt.
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Ein besonders warmer Winter geht zu Ende – im Sommer droht die nächste Hitzewelle. Kann man kühle Orte schaffen, die dieser Tendenz entgegenwirken? Ein Simulationsprogramm der Empa kann detailliert voraussagen, welcher Bodenbelag und welche Begrünung die besten Erfolge versprechen. Am Beispiel des Münsterplatzes in Zürich haben Forscher die Berechnung nun durchgespielt.
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Bei Hybridautos und Plug-in-Hybriden kommt es häufiger zu Kaltstarts als bei normalen Verbrennungsmotoren, nämlich immer dann, wenn der Verbrennungsmotor ausgeht und der Elektromotor das Auto durch die Stadt schiebt. Wie schnell lässt sich der Katalysator vorwärmen, damit er Abgase dennoch gut reinigen kann? Was wäre die Methode der Wahl? Ein Forscherteam der Empa hat es ausgerechnet.
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Forschende am Paul Scherrer Institut PSI haben eine Eigenschaft des Neutrons so genau wie noch nie vermessen. Dabei fanden sie heraus, dass das Elementarteilchen ein deutlich kleineres elektrisches Dipolmoment hat als bisher angenommen. Damit ist es auch unwahrscheinlicher geworden, dass eben dieses Dipolmoment helfen kann, die Herkunft der gesamten, heute im Universum existierenden Materie zu erklären. Dieses Ergebnis erzielten die Forschenden mithilfe der Quelle für ultrakalte Neutronen des PSI. Sie veröffentlichen es heute im Fachblatt Physical Review Letters.
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Die CO2-Konzentrationen in der Luft steigen nach wie vor rapide an, und eine rasche Reduktion der vom Mensch verursachten Emissionen wird immer wichtiger. Um die Wirksamkeit politischer Massnahmen zu beurteilen, benötigt es zeitnahe und zuverlässige Emissionswerte. Derzeitige Methoden sind aber aufwändig. Die Europäische Raumfahrtbehörde ESA arbeitet daher an der Entwicklung neuer Satelliten, die künftig CO2-Emissionen bestimmen können – mit Hilfe der Empa.
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Gemäss Schätzungen wird sich die Zahl der Krebserkrankungen bis 2040 weltweit verdoppeln. Umso bedeutender wird die Suche nach Genen, die Krebs verursachen. Ein Team von Berner Forschenden hat nun Algorithmen entwickelt, welche die Jagd nach «Krebs-Genen» im bisher wenig erforschten Teil unseres Erbguts massiv vereinfachen.
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Ist der Herzmuskel geschädigt, stellt die Reparatur des stets aktiven Organs eine Herausforderung dar. Empa-Forschende entwickeln daher einen von der Natur inspirierten Gewebekleber, der Defekte im Muskelgewebe wieder perfekt zusammenfügen kann. Sie haben sich dazu die phänomenale Haftfähigkeit von Meeresmuscheln zunutze gemacht.
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Der Halbleiter Perowskit gilt als neue Hoffnung, den Herstellungspreis für Solarzellen unter denjenigen des bislang verwendeten Siliziums zu drücken. Die Empa entwickelt neue Herstellungsverfahren, um Perowskit-Solarzellen nicht nur günstiger, sondern auch schneller zu produzieren und fit für die Industrie zu machen.
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Am Montag 10. Februar 2020 fiel der offizielle Startschuss für das europäische Batterieforschungsprojekt "SeNSE". Fünf Forschungsinstitute und sechs Unternehmen aus sieben europäischen Ländern suchen in den kommenden vier Jahren gemeinsam nach Lösungen für die Lithium-Ionen-Batterie der nächsten Generation. Das Forschungsprojekt wird von Empa-Forscher Corsin Battaglia und seinem Team koordiniert. Als Partner an Bord ist auch die schwedische Firma Northvolt, die in den nächsten Jahren zwei Grossproduktionsanlagen ("Gigafactories") für Fahrzeugbatterien in Europa errichten will. Die EU fördert SeNSE mit 10 Millionen Euro.
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Die Pioneer Fellows Cyrill Hess und Melanie Binggeli wollen Wasserlinsen für eine gesunde und umweltschonende Ernährung auf den Markt bringen.
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Nach über zehn Jahren Vorbereitung soll am 8. Februar die ESA-Mission «Solar Orbiter» starten. Mit dabei ist auch das Schweizer Röntgen-Teleskop STIX – entwickelt an der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW. Die zur Messung der Röntgenenergie notwendigen Pixeldetektoren an Bord der Raumsonde haben Mitarbeitende des Paul Scherrer Instituts PSI geliefert.
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Anfang Februar 2020 schickt die ESA eine Sonde zur Sonne. Mit an Bord: ein Teleskop, das an der FHNW entwickelt wurde. Am 6. Februar um 5:00 Uhr Schweizer Zeit geht eine neue Weltraummission auf ihre Reise. Vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral aus startet dann die ESA-Mission Solar Orbiter. Mit an Bord sind zehn verschiedene Instrumente, darunter auch ein Röntgen-Teleskop aus dem Aargau.
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Forschende des Labors für Simulation und Modellierung des Paul Scherrer Instituts PSI lösen durch die Kombination von Theorie, Modellierung und Hochleistungsrechnen komplexeste Probleme. Mit leistungsfähigen Computern simulieren sie kleinste Moleküle oder Grossforschungsanlagen.
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ETH-Forschende lassen Pralinen in Regenbogenfarben schillern, ganz ohne Zusatzstoffe. Sie haben ein Verfahren entwickelt, um die Oberfläche von Schokolade mit einer Struktur zu prägen, sodass gezielte Farbeffekte entstehen.
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CHEOPS ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA, wobei die Schweiz eine führende Rolle innehat. Nach dem erfolgreichen Start und den üblichen Tests in der Umlaufbahn wird der Satellit Ende März 2020 seinen rund vierjährigen Betrieb aufnehmen. Die damit gesammelten Daten über Exoplaneten werden von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auf der ganzen Welt erwartet, was die grosse Bedeutung des Beitrags der Schweizer Forschungsgemeinschaft zu dieser Mission unterstreicht.
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Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.
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Dank eines neu entwickelten Laserspektrometers können Empa-Forschende erstmals aufzeigen, welche Prozesse im Grasland zu Lachgasemissionen führen. Ziel ist es, durch ein besseres Verständnis der in den Böden ablaufenden Prozesse die Emissionen dieses potenten Treibhausgases zu verringern.
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Ob eine Wunde unter einem Verband gut verheilt, lässt sich von aussen nicht erkennen. Empa-Forscher ermöglichen nun den Blick durchs Pflaster à la James Bond. Die verfeinerte Anwendung von Terahertz-Strahlung könnte im medizinischen Bereich die Analyse mehrschichtiger Gewebe voranbringen und bei der Wundbehandlung oder der Diagnostik von Blutgefässablagerungen zum Einsatz kommen.
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Eine internationale Forschungsgruppe um den Zellbiologen Volker Heussler von der Universität Bern hat hunderte genetische Schwachstellen des Malaria-Parasiten Plasmodium identifiziert. Diese sind in der Medikamenten- und Impfstoffentwicklung dringend erforderlich, um die Krankheit dereinst ausrotten zu können.
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Das Profil am Reifen ist abgefahren, neue Pneus müssen her. Alltag für viele Autofahrerinnen und Autofahrer. Doch wohin «verschwinden» diese verlorenen Zentimeter des Reifenprofils? Sie landen als Mikrogummi hauptsächlich in Böden und Gewässern und zu einem kleinen Teil in der Luft. Und die Menge dieser Partikel in unserer Umwelt ist alles andere als gering, wie Forschende der Empa nun berechnet haben.
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Unsere Böden filtern Trinkwasser und lassen Nahrungsmittel wachsen. Diese Leistung können sie jedoch nur vollbringen, weil in ihnen Tausende von Pilz- und Bakterienarten leben, die wie Räder eines Uhrwerks zusammenarbeiten. Das wiesen Forschende von Agroscope und Universität Zürich nach. Die Resultate sind kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift «Nature Communications» erschienen. Das Fazit: Je artenreicher die mikrobielle Gemeinschaft ist, desto mehr Ökosystem-Funktionen bleiben intakt – was sich positiv auf die Landwirtschaft auswirkt.
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Über ein Drittel der gesammelten Altkleider können höchstens noch als Putzlappen oder Reisswolle wiederverwendet werden. Texaid und Forschende der Hochschule Luzern wollen den textilen Kreislauf nun weiter schliessen. Es hat sich gezeigt: Aus Alttextilien lassen sich Garn und Vlies für neue Teppiche und Dämmstoffe herstellen.
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Wo Knochen bersten, müssen Chirurgen die Bruchstücke mit Implantaten zusammenfügen. Orthopädische Schrauben aus Magnesium, die sich mit der Zeit im Körper auflösen, ersparen Patienten eine weitere Operation nach der Heilung und mindern das Infektionsrisiko. Was mit derartigen Implantaten im Körper passiert, ist indes weitgehend unbekannt. Empa-Forscher analysieren die Korrosionsmechanismen von Magnesium, um optimale Legierungen und orthopädische Schrauben mit funktionalisierten Oberflächen zu entwickeln.
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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und der ETH Zürich haben eine Mikromaschine entwickelt, die unterschiedliche Aktionen ausführen kann. Dafür werden zuerst Nanomagnete in Bauteilen des Mikroroboters magnetisch programmiert und die verschiedenen Bewegungen dann durch Magnetfelder gesteuert. Solche nur wenige Mikrometer messende Maschinen könnten beispielsweise im menschlichen Körper eingesetzt werden, um kleine Operationen durchzuführen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forschenden nun im Wissenschaftsmagazin Nature.
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Viele Lebertumore galten lange Zeit als schwierig oder unmöglich zu entfernen. Eine Kombination aus schonender Operationstechnik, Bildgebung in Echtzeit und einem Navigationssystem ermöglicht die Behandlung dieser bisher nicht operierbaren Tumore. Eine neue Studie belegt nun eindrücklich den Erfolg dieser Technik, die am Inselspital und an der Universität Bern entwickelt wurde.
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Für eine Mobilität ohne fossile Energieträger gilt Wasserstoff als vielversprechende Lösung. Was indes noch fehlt, ist ein flächendeckendes Tankstellennetz. Mit ein Grund hierfür: Der Genehmigungsprozess für Planung und Bau von Wasserstoff-Tankstellen ist noch sehr unübersichtlich, da Erfahrungen weitgehend fehlen. Um hier Klarheit zu schaffen, erarbeitete die Empa zusammen mit verschiedenen Stellen einen Genehmigungsleitfaden für Tankstellenbauer, Behörden und Fachstellen – und ebnet so den Weg für ein schweizweites Wasserstoff-Tankstellennetz.
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Viele lebensbedrohliche Bakterien werden zunehmend resistent gegen Antibiotika. Forschende der Universität Zürich und der Polyphor AG haben eine neue Antibiotikaklasse entdeckt, die gegen mehrere Bakterien wirksam sind und über einen einzigartigen Wirkmechanismus verfügen. Sie blockieren den Aufbau der äusseren Membran und töten so gramnegative Bakterien effektiv ab.
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«Korrosion» stammt vom lateinischen «corrodere», zernagen. Darunter versteht man die allmähliche Zerstörung eines Stoffes durch Einwirkung von Stoffen aus seiner Umgebung. Spezialisten der Empa nehmen solche Prozesse unter die Lupe und können Wege finden, um Materialversagen durch Korrosion zu verhindern – lange bevor sich Katastrophen wie in Genua ereignen.
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Einem Team von Akustikforschern der Empa ist es gelungen, makroskopische Kristallstrukturen zu bauen, die innere Drehbewegungen nutzen, um die Ausbreitung von Schallwellen abzuschwächen. Mit der Methode lassen sich sehr leichte und steife Materialien entwerfen, die auch tiefe Frequenzen besonders gut «schlucken» können, berichten sie im Fachmagazin Nature Communicatons.
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Mit dem Klimawandel nehmen Hitzeperioden, Steinschläge und Felsstürze zu – und damit die Schäden an Schienen und Strassen. Gleichzeitig sinken durch höhere Temperaturen und Trockenheit die Einnahmen der Wasserkraftwerke. Diese Entwicklung kann mittelfristig bis zu eine Milliarde Franken pro Jahr kosten. So lautet das Resultat einer Studie, welche das Eidgenössische Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK) am diesjährigen Infrastrukturtag in Zürich vorgestellt hat.
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Es braucht nicht unbedingt Rotoren auf Stahlmasten, um Windenergie zu ernten – leichte Drachen an dünnen Seilen schaffen das auch. Das Empa-Spin-off TwingTec erforscht diese Technologie seit längerem. Letzten Herbst gelang es erstmals, automatisiert zu starten, beim Fliegen elektrische Energie zu erzeugen und wieder zu landen. Die Empa-Spezialisten werden Mitte Oktober an der 8. Airborne Wind Energy Conference in Glasgow teilnehmen. Der neueste Twingtec-Prototyp soll sich im November erstmals in die Luft erheben.
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Winzige Partikel, die gegen Krebs wirken oder problemlos jede Grenzfläche innerhalb unseres Körpers durchdringen können, sind eine grosse Hoffnung für die Medizin. Was aber mit den Nanopartikeln im Gewebe passiert und ob sie am Ende gar selbst Krankheiten auslösen, ist noch kaum erforscht. Empa-Forscher haben innerhalb eines internationalen Konsortiums nun Richtlinien für die Nanomedizin erarbeitet, um sichere Nanopartikel entwickeln zu können.
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Brütende Hitze, heisse Dämpfe und laute Maschinen – das Asphaltieren von Strassen ist ein Knochenjob. Empa-Forschende haben analysiert, ob und wie viel schädliche Emissionen entstehen, wenn regulärer «Heissasphalt» oder aber sogenannter Warmasphalt verlegt wird. Resultat: Der ökologischere Warmasphalt sticht auch in Sachen Emissionen die herkömmliche Methode aus.
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Alle drei Jahre lotet der Weltenergierat in verschiedenen Szenarien mögliche Entwicklungen des globalen Energiesystems aus. Tom Kober, Leiter der PSI-Forschungsgruppe Energiewirtschaft und einer der Hauptautoren der Studie, erklärt, was die einzelnen Projektionen bedeuten und wie sich die Klimaerwärmung reduzieren liesse.
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Können Analysemethoden aus der Werkstoffforschung helfen, menschliche Knochen besser zu verstehen? Ein junges Forscherteam der Empa in Thun verfolgt genau diesen Ansatz.
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Forschende des Paul Scherrer Instituts sind gemeinsam mit Kollegen des Pharmaunternehmens F. Hoffmann-La Roche AG der Entwicklung eines Wirkstoffes gegen die Metastasierung von bestimmten Krebsarten einen wichtigen Schritt nähergekommen. Mithilfe der Synchrotron Lichtquelle Schweiz entschlüsselten sie die Struktur eines Rezeptors, der entscheidend an der Wanderung von Krebszellen beteiligt ist. Dadurch lassen sich Wirkstoffe identifizieren, welche die Ausbreitung von bestimmten Krebszellen über das Lymphgefässsystem des Körpers verhindern könnten. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forschenden jetzt in der Fachzeitschrift Cell.
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Die Menge an Mikroplastik, die heute in Westeuropa im Trinkwasser vorkommt, ist keine Gefahr für den Menschen, erklärt die Weltgesundheitsorganisation (WHO) in einem neuen Bericht. Darin fasst sie die jüngste Studienlage zu Mikroplastik im Trinkwasser zusammen und empfiehlt, stärker gegen den Plastikeintrag in die Umwelt vorzugehen. Zudem könnten an Mikroplastik angelagerte Chemikalien oder Bakterien durchaus eine Bedrohung für die Gesundheit darstellen.
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Angus oder Hochlandrind: Kuh ist nicht gleich Kuh, wenn es um die Vorlieben beim Fressen von verschiedenen Kraut-, Gras- und Straucharten geht. Forschungsarbeiten von Agroscope zusammen mit den Universitäten Heidelberg (D) und Göttingen (D) zeigen, dass die Rinderrasse die botanische Zusammensetzung von Weideflächen beeinflusst.
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Verbrennungsmotoren benötigen Ventile für die Zufuhr und Abfuhr der Gase. Motorenkonstrukteure wünschen sich hohe Flexibilität, um die Effizienz zu verbessern, die Schadstoffemissionen zu senken und erneuerbare Treibstoffe optimal einsetzen zu können. Bislang werden die Gaswechselventile von Viertaktmotoren über Nockenwellen angesteuert. Trotz teilweise aufwändiger Zusatzmechanik bleibt die Flexibilität solcher Motoren begrenzt.
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Schlecht heilende Wunden und starke Vernarbungen sind mehr als nur ein kosmetisches Problem; sie können die Beweglichkeit und Gesundheit eines Menschen deutlich beeinträchtigen. Empa-Forschende haben nun einen Schaumstoff entwickelt, der übermässige Narbenbildung verhindern und der Wundheilung auf die Sprünge helfen soll. Eine essenzielle Zutat: Kurkuma, der gelbe Ingwer.
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Ein multinationales Projekt zur Entwicklung einer neuen Generation von Robotern, die sich selbst heilen, wird über die nächsten drei Jahre von der EU mit 3 Millionen Euro unterstützt. Daran beteiligt sind Forscher der Vrije Universiteit Brussel, der University of Cambridge, der École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la ville de Paris (ESPCI-Paris), der Empa und des niederländischen Polymerherstellers SupraPolix im Rahmen des EU-Programms "Future & Emerging Technologies".
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Das Herz stellt die moderne Medizin noch immer vor grosse Herausforderungen. Über zehn Millionen Menschen in Europa leiden an einer Herzschwäche, und nicht wenige davon brauchen ein Spenderherz. Um die Wartezeit zu überbrücken, werden ihnen künstliche Herzpumpen eingesetzt, Komplikationen sind dabei nicht selten. Das Projekt «Zurich Heart» unter Mitwirkung der Empa entwickelt Lösungen.
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Solaranlagen auf den Dächern von Wohnhäusern produzieren oft genau dann Energie, wenn die Bewohner sie nicht nutzen können. Stationäre Batterien erlauben es, diese Energie erst abends, nachts oder an einem Regentag zu nutzen. Ein Forschungsprojekt an der Empa untersucht, ob der Einsatz stationärer Batterien für die Verbraucher wirtschaftlich sinnvoll ist – und gleichzeitig Vorteile für die Energieversorger bieten kann.
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Biofilme sind enorm widerstandsfähige Ansammlungen von Keimen, die besonders in Spitälern zum Problem werden können. Wie ein einziges grosses Lebewesen breiten sie sich auf Wunden aus oder besiedeln Implantate und Medizinprodukte. Biomedizinische Materialien mit neuartigen Oberflächen sollen den Krankheitserregern Einhalt gebieten.
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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben mithilfe der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS eine molekulare Energiemaschine in Bewegung aufgenommen und so aufgedeckt, wie die Energiegewinnung an Zellmembranen funktioniert. Dazu entwickelten sie eine neue Untersuchungsmethode, die die Analyse von zellulären Vorgängen deutlich effektiver machen könnte als bislang. Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie nun in der Fachzeitschrift Science.
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Noch nie wurde eine so effiziente flexible CIGS-Solarzelle geschaffen. Empa-Forschende erreichen erstmals einen Wirkungsgrad von 20.8% – und brechen damit ihren eigenen Rekordwert.
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Raketen der Europäischen Weltraumorganisation ESA fliegen mit Unterstützung des Paul Scherrer Instituts PSI ins Weltall. In Kooperation mit dem Unternehmen Dassault Aviation gewährleistet die am PSI durchgeführte Bildgebung die Qualitätssicherung bestimmter Bauteile der Trägerraketen vom Typ Ariane 5 sowie Vega. Mithilfe der an der Neutronenquelle SINQ generierten Neutronen durchleuchten PSI-Forschende sogenannte pyrotechnische Bauteile, die in die ESA-Raketen eingebaut werden.
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Ende Mai fand in Brüssel das Abschluss-Meeting des «Horizon 2020»-Projekts «GasOn» mit der EU-Kommission statt. Ziel dieses EU-Projekts, an dem sich rund 20 Partner beteiligten – darunter auch die ETH Zürich und die Empa sowie vier europäische Automobilhersteller und namhafte Zulieferer –, war die Weiterentwicklung von Gasmotoren für Personen- und Lieferwagen. Gasfahrzeuge punkten mit niedrigen Schadstoffemissionen und dürften künftig aufgrund der Möglichkeit, mit erneuerbarer Energie betrieben zu werden, weiter an Bedeutung gewinnen.
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Forschende der ETH Zürich haben die Technologie entwickelt, die aus Sonnenlicht und Luft flüssige Treibstoffe herstellt. Zum ersten Mal weltweit demonstrieren sie die gesamte thermochemische Prozesskette unter realen Bedingungen. Die neue solare Mini-Raffinerie steht auf dem Dach des Maschinenlaboratoriums der ETH Zürich.
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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und der ETH Zürich haben ein neues Material entwickelt, dessen Formgedächtnis durch Magnetismus aktiviert wird. Es handelt sich dabei um einen Verbundstoff aus zwei Komponenten. Dieser behält eine einmal vorgegebene Form bei, wenn er in ein Magnetfeld gerät. Das Besondere an dem neuen Material: Anders als bisherige formerinnernde Stoffe besteht es aus einem Polymer und darin eingelagerten Tröpfchen, einer sogenannten magnetorheologischen Flüssigkeit.
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Riesige schwimmende Solarinseln auf dem Meer, die genügend Energie produzieren, um einen CO2-neutralen globalen Güterverkehr zu ermöglichen – was wie «Science Fiction» klingt haben Forschende der ETH Zürich, des Paul Scherrer Instituts (PSI), der Empa, der Universitäten Zürich, Bern und der National University of Science and Technology (NTNU) Trondheim nun erstmals durchgerechnet, wie sie in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS) schreiben.
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Das Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) hat zur Strategie Pflanzenzüchtung 2050 einen Massnahmenplan erarbeitet. Er konkretisiert für die zentralen Handlungsfelder der Strategie Schwerpunkte und beinhaltet detaillierte Entscheidungsgrundlagen für deren Umsetzung.
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