news from the lab 2016

Mitochondrien sind die «Kraftwerke» komplexer Zellen und versorgen diese mit Energie. Dazu brauchen sie Protein-Bausteine, die von aussen importiert werden. Die dafür notwendigen «Protein-Import-Maschinen» haben sich über die Jahrmilliarden anders entwickelt als bisher angenommen, wie Berner Biochemiker herausgefunden haben.

Ein neues Material behält besondere magnetische Eigenschaften auch bei Raumtemperatur Ein neues Material könnte zur Grundlage zukünftiger Datenspeicher werden, denn im Vergleich zu heutigen Festplatten liesse sich damit der Energiebedarf in der Datenspeicherung deutlich senken. Es handelt sich um ein Material aus der Klasse der sogenannten magnetoelektrischen Multiferroika, die sich dadurch auszeichnen, dass in ihnen die magnetischen und elektrischen Eigenschaften aneinander gekoppelt sind.

Man sieht es bei den Flügeln von Schmetterlingen: Flexible und elastische Materialien können besonders wasserabweisend wirken. Den Zusammenhang von Elastizität und Wasserfestigkeit haben Forschende der ETH Zürich nun erstmals im Detail beschrieben. Die neue Erkenntnis könnte helfen, wasserabweisende Textilien für Zelte oder Kleider zu verbessern.

Ein Team mit Beteiligung von ETH-Wissenschaftlern nutzten erstmals Materialien mit einer netzwerkartigen Nanostruktur, um damit eine ganze Palette an intensiven Farben herzustellen.

ETH-Forschende haben mithilfe eines additiven Fertigungsverfahrens ein äusserst poröses Keramik-Bauteil gedruckt.

Mit einem neu entwickelten Rasterkraftmikroskop können Nanodrähte als winzige Sensoren eingesetzt werden - womit sich im Gegensatz zu herkömmlichen Geräten sowohl Grösse als auch Richtung von Kräften messen lassen. Dies berichten Physiker der Universität Basel und der EPF Lausanne im Fachblatt «Nature Nanotechnology».

Quantenmechanisch mögliche Energiezustände seiner Elektronen entscheiden darüber, ob ein Festkörper ein Isolator ist oder als Metall elektrischen Strom leitet.

Forschende der ETH Zürich entwickelten einen Lithium-Ionen-Akku, der ausschliesslich aus festem Material besteht - er enthält weder Flüssigkeiten noch Gele.

Forschende der ETH Zürich entwickelten eine Gitterstruktur, die eine grosse Bandbreite an Vibrationen aufzufangen vermag und gleichzeitig - zum Beispiel in Propellern, Rotoren und Raketen - als kräftetragendes Bauteil verwendet werden kann. Vibrationen des Motors eines Autobusses können sich unangenehm stark auf den Sitz übertragen, auf dem man sich niedergelassen hat.

Ein komplexes Wechselspiel zwischen dem Erdmantel und der Lithosphäre sorgt dafür, dass die Oberfläche der Erde aus verschieden grossen Platten aufgebaut ist. Das numerische Modell einer Forschergruppe mit ETH-Beteiligung zeigt: Hätte die Lithosphäre eine andere Festigkeit, würde die Erde ganz anders aussehen.

Kohlenstoffnanoröhrchen bleiben jahrelang in Werkstoffen gebunden. Nanotitandioxid und Nanozink werden hingegen rasch aus Kosmetika ausgewaschen und reichern sich im Boden an. Ein neues Modell von Forschenden des Nationalen Forschungsprogramms "Chancen und Risiken von Nanomaterialien" (NFP 64) zeichnet die Flüsse der wichtigsten Nanomaterialien in der Umwelt nach.

Forscherinnen und Forscher um ETH-Professorin Vanessa Wood sind mittels umfangreichen Analysen den Gittervibrationen von Nanokristallen auf die Spur gekommen. Die Erkenntnisse helfen, nanostrukturierte Materialien systematisch und gezielt weiterzuentwickeln. Materialien bestehen aus Atomen, die bei Raumtemperatur vibrieren.

Der modifizierte Kohlenstoff Graphen hat ein vielfältiges Potenzial als Beschichtung in Maschinenbauelementen und im Bereich von elektronischen Schaltern. Ein internationales Forschungsteam um Physiker der Universität Basel hat die Schmierfähigkeit des Materials auf der Nanometerskala untersucht. Da es beinahe keine Reibung verursacht, könnte es als Beschichtung den Energieverlust von Maschinen drastisch reduzieren, berichten die Forscher im Magazin «Science».

Wissenschaftler der ETH Zürich und eines ETH-Spin-offs haben ein neuartiges Polymer zur Materialbeschichtung entwickelt.

ETH-Forscher entwickeln ein neuartiges Wasserfiltersystem, das bisherigen Systemen in vielerlei Hinsicht überlegen ist: Es entfernt aus dem Wasser höchst effizient verschiedene giftige Schwermetall-Ionen und radioaktive Substanzen und lässt sich erst noch für die Wiedergewinnung von Gold nutzen.

Forschende der ETH Zürich stellten mit einem neuartigen Nano-Druckverfahren transparente Elektroden für den Einsatz in Touchscreens her.