Forschung

Rund ein Drittel aller Lebensmittel weltweit landet im Abfall anstatt auf dem Teller. Mit Hilfe von digitalen Zwillingen möchten Forschende der Empa und der südafrikanischen «Stellenbosch University» nun Lebensmittelabfälle etwa bei Zitrusfrüchten entlang der Produktions- und Lieferketten verringern. 

Die Lebensmittel, die wir essen, haben meist einen langen Weg hinter sich, bis sie auf unserem Teller landen. In dieser Folge des ETH-​​Podcasts sprechen wir über die Reise eines Frühstücks und die daraus resultierende politische und ökologische Bedeutung.

Synthetische Treibstoffe können einen Beitrag zur Erreichung der Klimazieleleisten. Doch können sie problemlos in herkömmlichen Verbrennungsmotoren eingesetzt werden? Dieser Frage geht eine Untersuchung der Empa in Zusammenarbeit mit der AMAG nach.

Im Reinraum an Nanotechnologien zu arbeiten, macht sie glücklich. Jetzt leitet Kirsten Moselund das neu am PSI gegründete Labor für Nano- und Quantentechnologien. Dabei hat sie immer die Anwendungen im Blick: Von winzigen Lasern auf Computerchips über Künstliche Intelligenz bis zu Quanteninformatik. Sie ermutigt gerade junge Frauen zu einer Karriere in der Forschung und rät zu einer guten Work-Life-Balance.

Forschenden der ETH Zürich ist es erstmals gelungen, Exzitonen – also Quasiteilchen aus negativ geladenen Elektronen und positiv geladenen Fehlstellen – in einem Halbleitermaterial mit steuerbaren elektrischen Feldern einzufangen. Die neue Technik ist sowohl für die Herstellung von Einzelphotonen-​Quellen als auch für die Grundlagenforschung wichtig.

Werden Ethnien durch Staatsgrenzen getrennt, steigt das Risiko für Bürgerkriege und zwischenstaatliche Konflikte – so wie in der Ukraine. Sanktionen gegen Russland sollten deshalb eine abschreckende Wirkung für andere Nationalisten haben, meint Lars-​Erik Cederman.

Forschende der ETH Zürich und des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS haben mehrere Asteroiden genau untersucht und deren Frühgeschichte präziser rekonstruiert als je zuvor. Die Ergebnisse deuten auf chaotische Zustände im frühen Sonnensystem – und auf heftige Kollisionen zwischen Asteroiden.

Natur ist nicht nur nice-​to-have, sondern systemrelevant: Weil die biologische Vielfalt schwindet, ist unsere Lebensgrundlage bedroht. Ein ökologischer Wandel ist möglich, wenn wir alle wollen, schreibt Christoph Küffer.

Ingenieurfachleute der EPFL und der Universität Genf glauben, dass sie den Schlüssel für eine automatisierte Drohnenkartierung in der Hand haben. Durch die Kombination von künstlicher Intelligenz und einem neuen Algorithmus verspricht ihre Methode, den Zeit- und Ressourcenaufwand für die genaue Erfassung komplexer Landschaften erheblich zu reduzieren.

An der ETH Zürich verfügt die quantenphysikalische Wissenschaft über eine lange Tradition. Nun baut sie Lehre und Forschung weiter aus. Rund 150 Studierende absolvieren den neuartigen Masterstudiengang «Quantum Engineering», es gibt ein «Quantum Center» und im «ETHZ-PSI Quantum Computing Hub» sollen Quantencomputer gebaut werden. 

Physikerinnen und Physiker der EPFL haben im Rahmen einer grossen europäischen Zusammenarbeit eines der grundlegenden Gesetze revidiert, das seit mehr als drei Jahrzehnten für die Plasma- und Fusionsforschung grundlegend ist und sogar den Entwurf von Megaprojekten wie ITER bestimmt. Die Aktualisierung zeigt, dass wir tatsächlich mehr Wasserstoffbrennstoff in Fusionsreaktoren verwenden und somit mehr Energie gewinnen können als bisher angenommen.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der EPFL haben ein digitales Modell der Fruchtfliege Drosophila melanogaster entwickelt, das die Bewegungen des Tieres realistisch simuliert. Der Zwilling ist ein grosser Schritt in Richtung Reverse Engineering der neuromechanischen Steuerung des Tierverhaltens und der Entwicklung von bioinspirierten Robotern.

Unter dem Namen SLS 2.0 läuft derzeit das mehrjährige Upgrade-Projekt der Synchrotron Lichquelle Schweiz SLS am Paul Scherrer Institut PSI. Ab 2025 wird die Grossforschungsanlage SLS noch intensiveres Röntgenlicht für die Forschung liefern als bisher. Die ersten Spezial-Magnete, die hierfür entscheidend sind, sind nun eingetroffen. Zudem hat der Kanton Aargau 9,75 Millionen Franken für das Budget freigegeben.

«Gedruckte Elektronik» ist ein wachsendes wissenschaftliches Feld, bei dem Transistoren und andere elektronische Bauteile auf beliebiger Unterlage gedruckt werden können. Die Empa hat sich darin zu einer führenden Adresse entwickelt. Im «Coating Competence Center» (CCC) werden neueste Drucktechniken 
eingesetzt, die völlig neue Anwendungen ermöglichen. 

Cyanobakterien sind uralte Lebewesen. Hüllen ohne Kern unterschiedlichster Arten, die bei grosser Dichte in warmen Gewässern komplexe Substanzen und auch Toxine ausscheiden können. Einige sind für Mensch und Tier giftig. Diesen natürlichen Toxinen ist Elisabeth Janssen auf der Spur: Angewandte Forschung, deren Resultate in Gewässerschutz oder -management einfliessen können.