Aktualitäten 2020

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Materialwissenschaft



Ergebnisse 1 - 20 von 45.


Materialwissenschaft - 22.12.2020
50 Jahre alt und so gut wie neu
50 Jahre alt und so gut wie neu
Bereits seit 1970 läuft an der Empa in Dübendorf ein weltweit einzigartiger Versuch, bei dem das Langzeitverhalten von verklebten Stahlbewehrungen an einem Betonträger untersucht wird. Untersuchungen wie diese haben dazu beigetragen, dass die Klebebewehrung als Verstärkungsmethode heute Stand der Technik ist und die Ingenieure Vertrauen in diese Bauweise haben.

Physik - Materialwissenschaft - 16.12.2020
Grosser Schritt mit kleinen Wirbeln
Grosser Schritt mit kleinen Wirbeln
Skyrmionen sind magnetische Objekte, von denen sich Forscher weltweit versprechen, mit ihnen die neuen Informationseinheiten für die Datenspeicher und Computerarchitektur der Zukunft gefunden zu haben. Bevor sie in technischen Anwendungen zu finden sein werden, gilt es jedoch, noch einige Hürden zu überwinden.

Chemie - Materialwissenschaft - 02.12.2020
Doch früher als gedacht
Doch früher als gedacht
Wann genau taucht das verschollene US-Flugzeug «Dakota» wieder aus dem Gauligletscher auf? Radioaktive Spuren aus dem Kalten Krieg zeigen nun: Offenbar schon in der nächsten Zeit. Es war eine Zeit, die markante Spuren hinterliess: Als die Grossmächte in den 1950erund 1960er-Jahren oberirdische Atomwaffentests durchführten, lagerten sich auf der ganzen Welt radioaktive Substanzen auf der Erdoberfläche ab.

Chemie - Materialwissenschaft - 24.11.2020
Winzige Roboter aus Metall und Kunststoff
Winzige Roboter aus Metall und Kunststoff
Forschende der ETH Zürich haben eine Methode entwickelt, mit der sie Mikrometer kleine Maschinen herstellen können, in denen mehrere Materialen auf komplexe Weise miteinander verwoben sind. Solche Mikroroboter sollen dereinst die Medizin revolutionieren. Roboter, so winzig, dass sie sich durch unsere Blutgefässe bewegen und Medikamente im Körper an bestimmte Stellen bringen - dies ist ein Forschungsziel, dass Wissenschaftler seit Jahren verfolgen.

Umwelt - Materialwissenschaft - 03.11.2020
Umweltschäden mit Drohnen erkennen
Umweltschäden mit Drohnen erkennen
Das ökologische Gleichgewicht des Waldes im Auge zu behalten, ist nicht ganz einfach. Ein Forscherteam der Empa und des «Imperial College London» hat Drohnen entwickelt, die Bäume mit Sensoren ausrüsten, die Umweltschäden erkennen. Klimawandel, Insektenplage oder Wildverbiss - der Wald ist einer Vielzahl von schädlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt, die es zu beobachten gilt.

Agronomie / Lebensmittelingenieur - Materialwissenschaft - 16.10.2020
Tockenfruechte im Ionenwind
Tockenfruechte im Ionenwind
Wird Obst oder Gemüse durch Wärme getrocknet, können Nährstoffe zerstört werden und Aromastoffe verloren gehen. Deshalb ist das nichtthermische Trocknen von Lebensmitteln - also ohne Erwärmen - in der Industrie besonders beliebt. Dabei kommen unter anderem Ventilatoren zum Einsatz. Ein neues, an der Empa entwickeltes Trocknungsverfahren mittels Ionenwind verspricht nun ein energieeffizienteres, schnelleres und erst noch schonenderes Trocknen von Lebensmitteln.

Materialwissenschaft - 15.10.2020
Am farbigen Faden
Am farbigen Faden
Hochleistungsfasern, die hohen Temperaturen ausgesetzt waren, verlieren meist unerkannt ihre mechanischen Eigenschaften und können im schlimmsten Fall genau dann reissen, wenn Leben davon abhängen. Zum Beispiel Sicherheitsseile der Feuerwehr oder Tragseile für schwere Lasten auf Baustellen. Empa-Forschende haben nun eine Beschichtung entwickelt, die die Farbe wechselt, wenn sie hohen Temperaturen durch Reibung oder Feuer ausgesetzt war.

Physik - Materialwissenschaft - 12.10.2020
Wohlgeformte Unordnung für vielseitige Lichttechnologien
Wohlgeformte Unordnung für vielseitige Lichttechnologien
ETH-Forschenden gelang es, mit Mikrokügelchen aus ungeordneten Nanokristallen ein effizientes Material zur breitbandigen Frequenzverdopplung von Licht herzustellen. Die entscheidende Idee dazu entstand in einer Kaffeepause. Der neue Ansatz könnte künftig in Lasern und anderen Lichttechnologien zum Einsatz kommen.

Materialwissenschaft - Biowissenschaften - 30.09.2020
Wie schwache Kräfte Zellmembranen verformen
Wie schwache Kräfte Zellmembranen verformen
Forschende konnten zeigen, warum biologische Zellen erstaunlich vielfältige Formen annehmen können: Dies hat mit der Anzahl und Stärke lokaler Kräften zu tun, die von Innen auf die Zellmembran wirken. Die Erkenntnis trägt dazu bei, bessere Modellsysteme und künstliche Zellen zu entwickeln. Dornartige Fortsätze, lange Geisseln oder Fasern, unförmige Aussackungen: Biologische Zellen können fast beliebige komplexe Membranstrukturen ausbilden.

Umwelt - Materialwissenschaft - 29.09.2020
Radioaktive Elemente aus dem Wasser filtern
Radioaktive Elemente aus dem Wasser filtern
Vor einiger Zeit entwickelten ETH-Forscher eine Filtermembran aus Molkeproteinen und Aktivkohle. Nun zeigen sie in einer neuen Studie, dass diese Membran auch sehr effizient radioaktive Elemente aus verseuchtem Wasser filtert. Der GAU von Fukushima ist im kollektiven Gedächtnis haften geblieben. Bei dieser Katastrophe traten grosse Mengen radioaktiv verseuchtes Wasser aus, das die AKW-Betreiber reinigen mussten.

Physik - Materialwissenschaft - 23.09.2020
Nanowirbel mit besonderer Eigenschaft
Nanowirbel mit besonderer Eigenschaft
In manchen magnetischen Materialien lassen sich wirbelförmige Nano-Strukturen erzeugen: sogenannte Skyrmionen. Forschende am PSI haben nun erstmals antiferromagnetische Skyrmionen erschaffen und nachgewiesen. Ihre Besonderheit: In ihnen sind entscheidende Bausteine gegenläufig zueinander ausgerichtet.

Physik - Materialwissenschaft - 22.09.2020
Ein elektronisches Material massschneidern
Ein elektronisches Material massschneidern
Forschende des PSI haben grundlegende Erkenntnisse über ein vielversprechendes Material gewonnen, das sich für zukünftige Anwendungen in der Datenspeicherung eignen könnte. In ihren Experimenten mit dem Strontium-Iridium-Oxid Sr2IrO 4 untersuchten sie gleichzeitig den Magnetismus sowie die elektronischen Eigenschaften von dünnen Materialfilmen und analysierten, wie sich diese Eigenschaften durch Verzerrung der Filme gezielt einstellen lassen.

Materialwissenschaft - 10.09.2020
Transistor-integrierte Kühlung für einen leistungsfähigeren Chip
Transistor-integrierte Kühlung für einen leistungsfähigeren Chip
Wissenschaftler der EPFL haben einen Transistor mit einem elektronischen Kühlsystem entwickelt, das in denselben Chip eingebettet ist. Diese in Nature veröffentlichte Forschung soll es ermöglichen, Energie zu sparen und immer mehr miniaturisierte Komponenten herzustellen. Das Wärmemanagement in der Elektronik ist ein großes Problem.

Physik - Materialwissenschaft - 07.09.2020
Winziges Instrument misst kleinste Magnetfelder
Winziges Instrument misst kleinste Magnetfelder
Physiker der Universität Basel haben ein winziges Instrument entwickelt, das kleinste Magnetfelder detektieren kann. Dieses supraleitende Quanteninterferometer beruht auf zwei atomaren Lagen Graphen, welche die Forschenden mit Bornitrid kombinierten. Instrumente wie dieses finden beispielsweise Anwendung in der Medizin, aber auch in der Erforschung neuer Materialien.

Materialwissenschaft - Innovation - 20.08.2020
Aerogel - der Mikro-Baustoff der Zukunft
Aerogel - der Mikro-Baustoff der Zukunft
Aerogel ist ein hervorragender Wärmeisolator. Bislang wird es jedoch vor allem im Grossmassstab eingesetzt, etwa in der Umwelttechnik, bei physikalischen Experimenten oder in der industriellen Katalyse. Empa-Forschern ist es nun gelungen, Aerogele auch für die Mikroelektronik und im Bereich der Feinmechanik zugänglich zu machen: Ein Beitrag in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift «Nature» zeigt auf, wie 3D-gedruckte Teile aus Silica-Aerogel und Silica-Komposit-Werkstoffen mit hoher Präzision hergestellt werden können.

Astronomie / Weltraum - Materialwissenschaft - 19.08.2020
Neues Instrument für die Suche nach Leben im All
Neues Instrument für die Suche nach Leben im All
Forschende der Universität Bern haben das hoch empfindliche Instrument ORIGIN für zukünftige Weltraummissionen entwickelt, welches Kleinstmengen von Spuren von Leben nachweisen kann. Bereits haben Weltraumorganisationen wie die NASA Interesse bekundet, ORIGIN für zukünftige Missionen zu testen. Zum Einsatz kommen könnte das Instrument zum Beispiel bei Missionen zu den Eismonden Europa (Jupiter) und Enceladus (Saturn).

Physik - Materialwissenschaft - 10.08.2020
Stark lichtabsorbierendes und regelbares Material entwickelt
Stark lichtabsorbierendes und regelbares Material entwickelt
Physiker der Universität Basel haben durch die Schichtung verschiedener zweidimensionaler Materialien eine neue Struktur geschaffen, die Licht einer wählbaren Wellenlänge fast vollständig absorbiert. Sie erreichen dies mithilfe von zweilagigem Molybdändisulfid. Aufgrund dieser besonderen Eigenschaften der neuen Struktur ist eine Anwendung als optisches Bauteil oder als Quelle für einzelne Photonen denkbar, die in den Quantenwissenschaften eine wichtige Rolle spielen.

Materialwissenschaft - Physik - 10.08.2020
Simulations-Mikroskop prüft Transistoren der Zukunft
Simulations-Mikroskop prüft Transistoren der Zukunft
Seit der Entdeckung von Graphen stehen zweidimensionale Materialien im Fokus der Materialforschung. Mit ihnen liessen sich unter anderem winzige, leistungsstarke Transistoren bauen. Forscher der ETH Zürich und der EPF Lausanne haben nun aus 100 möglichen Materialien 13 vielversprechende Kandidaten entdeckt.

Materialwissenschaft - Umwelt - 17.07.2020
Fluor-Recycling für Lithium-Ionen-Akkus
Fluor-Recycling für Lithium-Ionen-Akkus
Lithium-Ionen-Akkus enthalten Fluor-reiche Salze, die an feuchter Luft zu giftigem, stark ätzendem Fluorwasserstoff zerfallen. Die Gefährlichkeit von Fluorwasserstoff erschwert und verteuert das Recycling. An der Empa startet nun ein Forschungsprojekt «Fluoribat», um dieses Problem zu lösen. So könnte der Lebenszyklus eines Akkus preisgünstiger ablaufen und zugleich sicherer werden.

Materialwissenschaft - Physik - 10.07.2020
Bis zum Limit
Bis zum Limit
Topologische Materialen sind eine neue Klasse von Materialien, die völlig neue Arten von elektronischen Bauteilen und Supraleitern ermöglichen könnten. In topologischen Materialien können sich Elektronen anders verhalten als in konventionellen. Das Ausmass dieser «exotischen» Phänomene hängt von der so genannten Chern-Zahl ab.