aktualitäten 2021

Forscher der ETH Zürich und der Universität Zürich konnten erstmals mithilfe seismischer Daten ins Innere des Mars blicken. Marsbeben, aufgezeichnet von der NASA-Sonde InSight, lieferten Informationen über die Struktur von Kruste, Mantel und Kern des Planeten. Von der Erde weiss man, dass sie aus Schalen aufgebaut ist: Auf eine dünne Kruste aus leichtem, festen Gestein folgen der dicke Erdmantel aus schwerem, zähflüssigem Gestein und darunter der Erdkern der grösstenteils aus Eisen und Nickel besteht.

Forschende der ETH Zürich konnten zusammen mit einem internationalen Team mithilfe seismischer Daten erstmals ins Innere des Mars blicken. Sie haben Kruste, Mantel und Kern vermessen und deren Zusammensetzung eingegrenzt. Die drei resultierenden Artikel erscheinen gleichzeitig im Fachmagazin «Science» als Titelgeschichte.

Forschende der ETH Zürich haben einen Zellkulturtest entwickelt, um Substanzen zu erkennen, die Embryonen direkt oder indirekt schädigen. Es handelt sich dabei um die Weiterentwicklung eines Tests, der für neue Medikamente eingesetzt wird. Der Test soll helfen, Tierversuche zu reduzieren. Medikamente sollen nicht nur sicher sein für die Patientinnen und Patienten, sondern im Falle einer Schwangerschaft auch für das ungeborene Kind im Mutterleib.

Zum ersten Mal Übertraf ein autonom fliegender Quadrotor in einem Rennen zwei menschliche Profi-Dronenpiloten. Der Erfolg basiert auf einem neuartigen Algorithmus, der von Forschenden der Universität Zürich entwickelt wurde. Er berechnet die optimale Flugbahn und berücksichtigt dabei die Limiten der Drone.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und des Brookhaven National Laboratory (BNL) haben in einem internationalen Team eine neue Methode für komplexe Röntgenuntersuchungen entwickelt, mit der sogenannte korrelierte Metalle besser verstanden werden können. Diese Materialien könnten für praktische Anwendungen in der Supraleitung, Datenverarbeitung oder in Quantencomputern nützlich sein.

Ein umfassendes Inventar der Schweizer Gletscherseen zeigt, wie sich die Seenlandschaft im Hochgebirge seit Ende der Kleinen Eiszeit verändert hat. Der Klimawandel lässt die Gletscher der Alpen schmelzen. Ziehen sich die teils riesigen Eisfelder zurück, hinterlassen sie oft Vertiefungen und natürliche Dämme in der freigelegten Landschaft.

Ein internationales Forschungsteam von Kryptologen hat eine Sicherheitsanalyse der beliebten Messaging-Plattform Telegram vorgenommen. In deren Protokoll wurden mehrere Schwachstellen identifiziert. Damit sind wesentliche Datensicherheitsgarantien nicht ausreichend erfüllt. Ausschliesslich mit Open-Source-Code und ohne «Angriff» auf die laufenden Systeme von Telegram analysierte ein kleines Team internationaler Forschender die Verschlüsselungsdienste von Telegram im Detail.

Forschende der Universität Bern und des Friedrich-Miescher-Instituts in Basel haben entdeckt, dass die Aktivität bestimmter Nervenzellen in der Amygdala, einer zentralen Hirnregion, eine wichtige Rolle spielen für die Regulation von Furchtreaktionen. Fehlfunktionen dieses Hirnmechanismus können unter anderem zu Angststörungen führen.

Dämmstege sind in Alu-Fensterprofilen und Fassaden für eine gute Wärmedämmung unerlässlich. Forschende und ihre Partner arbeiten seit längerem an einem neuartigen «Sandwich»-Produkt mit einer umweltfreundlichen Füllung: Recyclingmaterial aus PET-Flaschen. Nun steht die Markteinführung an - mit guter Aussicht auf Erfolg.

Open Science ist eine wichtige Entwicklung in der Wissenschaft - der offene Zugang zu den Resultaten der Forschung. Die Eawag unterstützt diese und stellt einen wachsenden Teil ihrer Forschungsdaten inklusive Beschreibungen, Bilder und sogar Software auf der Eawag-Plattform ERIC oder in Spezialfällen auf disziplinspezifischen, internationalen Datenbanken öffentlich und gebührenfrei zur Verfügung.

Forschende der ETH Zürich haben ein hundert Nanometer grosses Kügelchen mit Laserlicht gefangen und seine Bewegung bis auf den niedrigsten quantenmechanischen Zustand abgebremst. Damit lassen sich Quanteneffekte an makroskopischen Objekten untersuchen und extrem empfindliche Sensoren bauen. Warum können sich Atome oder Elementarteilchen gemäss der Quantenphysik wie Wellen verhalten und so an mehreren Orten gleichzeitig sein?

Wenn sich fluoreszierende Farbstoffmoleküle perfekt aneinanderschmiegen, entsteht etwas völlig Neues: Ein über viele Moleküle verteilter angeregter Zustand. Solche 'kollektiven Anregungen' lassen sich vielfältig nutzen - etwa für organische Solarpanels, in Sensoren, für ultraschnelle Datenübertragung oder in der Mikroskopie.

Forschende vom Institut für Psychologie der Universität Bern konnten nachweisen, dass nicht nur bewusste, sondern auch unbewusste alltägliche Erlebnisse von unserem Gedächtnis abgespeichert werden. Bemerkenswert ist zudem, dass die unbewussten Erlebnisse - im Unterschied zu den bewussten - vom Gehirn nicht wieder gelöscht werden.

Klimaforschende der ETH Zürich haben erstmals mit Beobachtungsdaten für Europa nachgewiesen, dass Wälder Niederschläge begünstigen. Ihre Analysen zeigen zudem: Würden die verfügbaren Landwirtschaftsflächen aufgeforstet, könnte die Niederschlagsmenge in Europa um mehr als sieben Prozent zunehmen. Klimaforschende wissen schon lange: Wälder beeinflussen das regionale Klima.

Artificial Intelligence (AI) kann gezielt die biologische Aktivität von Naturstoffen erkennen, wie Forschende der ETH Zürich gezeigt haben. Darüber hinaus hilft AI, Moleküle zu finden, welche die gleiche Wirkung wie ein Naturstoff haben, aber einfacher in der Herstellung sind. Der Pharmaforschung eröffnen sich damit enorme Möglichkeiten, die auch das Potenzial haben, deren Spielregeln neu zu definieren.

Alzheimer und andere Demenzerkrankungen gehören heute zu den grossen Volksleiden. Die Diagnose ist aufwändig und lässt sich oft erst spät im Krankheitsverlauf zweifelsfrei stellen. Ein Forscherteam der Empa entwickelt nun gemeinsam mit klinischen Partnern eine neue Diagnose-Methode, die bereits erste Anzeichen von neurodegenerativen Veränderungen über einen Sensor-Gurt nachweist.

Forschende der Universität Basel haben erstmals einen atomar dünnen Halbleiter mit supraleitenden Kontakten versehen. Solche extrem dünnen Bauelemente mit neuartigen elektronischen und optischen Eigenschaften könnten den Weg für bisher ungeahnte Anwendungen ebnen. Kombiniert mit Supraleitern sollen sie neue Quantenphänomene erzeugen und Verwendung in der Quantentechnologie finden.

Wer keine Zigaretten kaufen kann, fängt nicht an zu rauchen, so die Überlegung hinter Verkaufsverboten von Zigaretten an Jugendliche. Eine neue Basler Studie für die Schweiz zeigt jedoch: Die Abgabeverbote machen das Rauchen zwar nicht attraktiver, halten aber auch nicht gross vom Rauchen ab. Rauchen ist in der Schweiz weiterhin stark verbreitet.

Herstellen, tragen, waschen, verbrennen: Dieser typische Lebenslauf von Kleidungsstücken, der die Umwelt belastet, soll in Zukunft verändert werden - hin zu kreislauf-wirtschaftlichen Prinzipien mit Recycling. An einer Outdoor-Jacke aus PET-Flaschen und Recyclingmaterial haben Forschende untersucht, ob das Produkt tatsächlich hält, was die Idee verspricht.

Forschenden der ETH Zürich ist die Beobachtung eines Kristalls gelungen, der nur aus Elektronen besteht. Solche Wigner-Kristalle wurden bereits vor fast neunzig Jahren vorhergesagt, konnten aber erst jetzt direkt in einem Halbleitermaterial beobachtet werden. Kristalle faszinieren die Menschen seit jeher.