aktualitäten 2024

An der ETH Zürich haben Forschende einen Laser entwickelt, der die bislang stärksten ultrakurzen Laserpulse erzeugt. Solche Hochleistungs-Pulse können in Zukunft für Präzisionsmessungen oder zur Materialbearbeitung genutzt werden. Bei dem Wort Laser denkt man meist an einen stark gebündelten und kontinuierlichen Lichtstrahl.

Katalysatoren aus der Klasse der sogenannten Zeolithe helfen, giftige Stickoxide aus industriellen Abgasen zu entfernen. Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben herausgefunden, dass ihre komplexe Struktur, die mit nanometergrossen Poren durchsetzt ist, ausschlaggebend ist und den Eisenatomen erlaubt, ihre katalytische Funktion auszuüben: Einzelne Eisenatome in bestimmten, jeweils benachbarten Poren kommunizieren miteinander und treiben so die gewünschte Reaktion an.

Forschende der ETH Zürich haben eine neue Methode entwickelt, um eine gefährliche Untergruppe von PFAS, sogenannte PFOS, abzubauen. Mit Hilfe von Nanopartikeln und Ultraschall könnte die Piezokatalyse zukünftig eine effektive Alternative zu bestehenden Verfahren bieten. Feuerlöschschäume, Antihaft-Kochgeschirr, wasserabweisende Textilien und Pestizide haben eines gemeinsam: Sie alle enthalten sogenannte PFAS (perund polyfluorierte Alkylsubstanzen) - von Menschen geschaffene Chemikalien, die nicht von selbst auf natürliche Weise abgebaut werden.

Forschende der ETH Zürich haben Schallwellen dazu gebracht, nur in eine Richtung zu laufen. Die Methode könnte in Zukunft auch in technischen Anwendungen mit elektromagnetischen Wellen genutzt werden. Ob es sich um Wasser, Licht oder Schall handelt: Wellen breiten sich für gewöhnlich vorwärts genauso aus wie rückwärts.

Obwohl sie bisher für vernachlässigbar gehalten wurde, beeinflusst die magnetische Aktivität der Sonne die Bestimmung ihres Alters. Dies geht aus einer Studie hervor, die von einem internationalen Team unter der Leitung eines Forschers der Universität Genf veröffentlicht wurde. Ein internationales Team von Astronomen, angeführt von einem Forscher der Universität Genf , hat gezeigt, dass die magnetische Aktivität der Sonne einen signifikanten Einfluss auf ihre seismische Charakterisierung hat, entgegen den Vorhersagen in der Literatur.

In den USA entsteht am Forschungszentrum Fermilab mit DUNE das weltweit umfassendste Neutrino-Experiment. Die Universität Bern trägt massgeblich dazu bei, indem sie den Detektor «ND-LAr» entwickelt, der sich durch eine neuartige Technik und ein innovatives Design zur Beobachtung von Neutrinos auszeichnet.

In den USA entsteht am Forschungszentrum Fermilab mit DUNE das weltweit umfassendste Neutrino-Experiment. Die Universität Bern trägt massgeblich dazu bei, indem sie den Detektor «ND-LAr» entwickelt, der sich durch eine neuartige Technik und ein innovatives Design zur Beobachtung von Neutrinos auszeichnet.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben die Auflösung der sogenannten Fotolithografie weiterentwickelt. Mit ihren Erkenntnissen wollen sie helfen, die Miniaturisierung von Computerchips weiter voranzutreiben. Die Miniaturisierung von Computer-Chips ist ein wesentlicher Faktor für die digitale Revolution.

Wissenschaftler der EPFL haben eine KI-gestützte Technik zur Verbesserung der chemischen Analyse von Nanomaterialien entwickelt, die die Schwierigkeiten mit verrauschten Daten und gemischten Signalen überwindet. Das Wort "Nanomaterialien" ist ein allgemeiner Begriff für chemische Stoffe oder Materialien, bei denen eine einzelne Einheit zwischen 1 und 100 Nanometer groß ist (ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter).

Wissenschaftler der EPFL haben eine programmierbare Methode veröffentlicht, mit der eine wichtige informationstechnische Hürde überwunden werden kann, die für optisch basierte Systeme der künstlichen Intelligenz typisch ist. Sie nutzten das Streulicht eines Niedrigleistungslasers, um mit einem Bruchteil der elektronischen Energie präzise und skalierbare Berechnungen durchzuführen.

In Zusammenarbeit mit der ETH Lausanne EPFL, der ETH Zürich und der University of Southern California haben Forschende am Paul Scherrer Institut PSI mit Röntgenstrahlen so genau wie nie zuvor in einen Computerchip geschaut. Mit einer Auflösung von 4 Nanometern markieren die Aufnahmen einen neuen Weltrekord.

Forscherinnen und Forscher des Paul Scherrer Instituts PSI und der Australian National University haben die Halbwertszeit von Samarium-146 sehr präzise bestimmt. Das Ergebnis passt perfekt zu den Daten, die Astrophysikerinnen und Astrophysiker, Geochemikerinnen und Geochemiker von extraterrestrischen Proben erhalten haben.

Einem Team mit Beteiligung von Forschenden des Laboratoriums für Hochenergiephysik der Universität Bern ist es gelungen, die Wechselwirkungen von Neutrinos, die bei Teilchenkollisionen im Large Hadron Collider (LHC) des CERN erzeugt werden, bei bisher unerreichten Energien zu messen. Ein besseres Verständnis dieser schwer fassbaren Elementarteilchen kann helfen, die Frage zu beantworten, warum es im Universum mehr Materie als Antimaterie gibt.

Forschende der Universität Basel haben untersucht, wie die ferromagnetischen Eigenschaften von Elektronen im zweidimensionalen Halbleiter Molybdändisulfid besser verstanden werden können. Sie zeigen, dass die Energie, die benötigt wird, um einen parallel ausgerichteten Elektronenspin umzudrehen, auf Überraschend einfache Art gemessen werden kann.

Ingenieure der EPFL haben ein Gerät entwickelt, das Wärme bei Temperaturen unterhalb der im Weltall herrschenden effektiv in elektrische Spannung umwandeln kann. Diese Innovation könnte ein großes Hindernis bei der Entwicklung von Quantencomputertechnologien überwinden, die für einen optimalen Betrieb extrem niedrige Temperaturen benötigen.

Die EPFL ist dem MUST-Projekt (MUlti Spectroscopic Telescope), das von der Tsinghua-Universität in China geleitet wird, offiziell als Gründungsmitglied beigetreten. Dank dieses Vorzeigeprojekts werden die Wissenschaftler das junge Universum, die dunkle Energie und die dunkle Materie besser verstehen können.

Indem sie verschiedene Lichtwellenlängen auf ein Material namens Magnetit richteten, konnten Wissenschaftler der EPFL den Zustand des Materials verändern und es mehr oder weniger elektrisch leitfähig machen. Diese Entdeckung könnte die Entwicklung innovativer Materialien für die Elektronik ermöglichen.

Einem Forschungsteam der EPFL ist es gelungen, schwimmende Objekte allein mithilfe von Schallwellen durch einen Wasserhindernisparcours zu steuern. Diese neue Methode verspricht ein großes Potenzial für biomedizinische Anwendungen wie die gezielte und nicht-invasive Verabreichung von Medikamenten. 2018 erhielt Arthur Ashkin den Nobelpreis für Physik für seine Erfindung der optischen Pinzette , d. h.

Forschende der ETH Zürich haben gezeigt, dass man die Quantenzustände einzelner Elektronenspins durch Elektronenströme mit gleichmässig ausgerichteten Spins kontrollieren kann. Diese Methode könnte in Zukunft in elektronischen Schaltelementen eingesetzt werden. Elektronen haben einen Eigendrehimpuls, den sogenannten Spin, durch den sie sich wie eine Kompassnadel entlang eines Magnetfelds ausrichten können.

Wissenschaftlern der EPFL ist es gelungen, einen leistungsstarken erbiumdotierten Faserlaser auf einem Siliziumnitrid-Photonikchip zu miniaturisieren. Aufgrund der großen Größe herkömmlicher Erbium-dotierter Faserlaser und der Schwierigkeit, sie zu verkleinern, verspricht dieser Durchbruch große Fortschritte in der optischen Kommunikation und der Sensortechnologie.