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Materialwissenschaft



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Materialwissenschaft - Musik - 08.10.2019
Romantische Replikate
Romantische Replikate
Ein Musikstück so zu spielen, wie es vom Komponisten ersonnen wurde, liegt im Trend. Woher aber die raren historischen Instrumente nehmen? Die Lösung wären exakte Kopien der begehrten Originale. Ein Forscherteam mit Beteiligung der Empa analysiert derartige Replikate, mit dem Ziel, historische Posaunen mit ihrem typischen Klang nachzubauen.

Materialwissenschaft - Maschinenbau - 07.10.2019
Das Holz- Paradoxon
Das Holz- Paradoxon
Es lässt sich beliebig verformen und ist dreimal stärker als natürliches Holz: Das Holzmaterial, das Marion Frey, Tobias Keplinger und Ingo Burgert an der Empa und der ETH entwickeln, hat das Potenzial zum Hightech-Werkstoff. Dabei entfernen die Forschenden genau jenen Teil aus dem Holz, der ihm in der Natur seine Stabilität verleiht: das Lignin.

Gesundheit - Materialwissenschaft - 07.10.2019
Die lösliche Schraube
Die lösliche Schraube
Wo Knochen bersten, müssen Chirurgen die Bruchstücke mit Implantaten zusammenfügen. Orthopädische Schrauben aus Magnesium, die sich mit der Zeit im Körper auflösen, ersparen Patienten eine weitere Operation nach der Heilung und mindern das Infektionsrisiko. Was mit derartigen Implantaten im Körper passiert, ist indes weitgehend unbekannt.

Physik - Materialwissenschaft - 26.09.2019
Auf dem Weg zu sicheren Nanomedikamenten
Auf dem Weg zu sicheren Nanomedikamenten
Winzige Partikel, die gegen Krebs wirken oder problemlos jede Grenzfläche innerhalb unseres Körpers durchdringen können, sind eine grosse Hoffnung für die Medizin. Was aber mit den Nanopartikeln im Gewebe passiert und ob sie am Ende gar selbst Krankheiten auslösen, ist noch kaum erforscht. Empa-Forscher haben innerhalb eines internationalen Konsortiums nun Richtlinien für die Nanomedizin erarbeitet, um sichere Nanopartikel entwickeln zu können.

Materialwissenschaft - Chemie - 24.09.2019
Eine total verdrehte Batterie
Eine total verdrehte Batterie
ETH-Forscher um Markus Niederberger entwickelten aus weichen Materialien eine Batterie, die sich verdrehen, biegen und dehnen lässt. Für Anwendungen in biegsamen Elektronikgeräten ist eine solche Batterie genau die richtige. Die Elektronikbranche setzt immer mehr auf Computer oder Smartphones mit faltoder rollbaren Bildschirmen.

Materialwissenschaft - Gesundheit - 26.08.2019
3D-gedrucktes Salzgerüst für Knochenimplantat
3D-gedrucktes Salzgerüst für Knochenimplantat
ETH-Forschende stellen mithilfe eines 3D-gedruckten Salzgerüstes Magnesium mit strukturierter Porosität her, das sich für bioabbaubare Knochenimplantate eignet. Bei komplizierten Knochenbrüchen oder gar fehlenden Knochenteilen setzen Chirurgen in der Regel Metallimplantate ein. Als Materialien der Wahl bieten sich nebst Titan, das mit dem Gewebe weder chemisch noch biologisch wechselwirkt, auch Magnesium und seine Legierungen an.

Umwelt - Materialwissenschaft - 23.08.2019
Kraftwerk vor dem Fenster
Kraftwerk vor dem Fenster
Eine an der ETH Zürich entwickelte Solarfassade kombiniert Stromproduktion mit intelligenter Beschattung und ermöglicht so Räume mit positiver Energiebilanz. Gebäude zu heizen oder zu kühlen benötigt Energie. Mit intelligenten Fassaden könnte man viel davon sparen. Ein an der ETH Zürich entwickeltes System verwendet bewegliche Solarpanels, die Strom produzieren und zugleich genau so viel Sonne durchlassen oder Schatten spenden, wie es Wetter und Raumklima erfordern.

Umwelt - Materialwissenschaft - 29.07.2019
Korrosionsprozesse entschlüsseln
Korrosionsprozesse entschlüsseln
ETH-Forscher konnten zeigen, wie schnell Stahl in unterschiedlichen porösen Materialien korrodiert. Ihre Erkenntnisse könnten neuen ökologischen Zementsorten zum Durchbruch verhelfen. Wie schnell Stahl in Beton oder in einem anderen porösen Material korrodiert, ist zentral für eine Vielzahl an technischen Anwendungen, etwa bei Rohrleitungen im Erdreich oder bei Stahlbetonbrücken.

Physik - Materialwissenschaft - 19.07.2019
Bessere Wärmeleitfähigkeit durch geänderte Atomanordnung
Bessere Wärmeleitfähigkeit durch geänderte Atomanordnung
Die Anpassung der Wärmeleitfähigkeit von Materialien ist eine aktuelle Herausforderung in den Nanowissenschaften. Forschende der Universität Basel haben mit Kolleginnen und Kollegen aus den Niederlanden und Spanien gezeigt, dass sich allein durch die Anordnung von Atomen in Nanodrähten atomare Vibrationen steuern lassen, welche die Wärmeleitfähigkeit bestimmen.

Physik - Materialwissenschaft - 12.07.2019
Weyl-Fermionen in einer weiteren Materialklasse entdeckt
Eine besondere Art von Elementarteilchen, die Weyl-Fermionen, wurden erst vor einigen Jahren entdeckt. Ihre Besonderheit: Sie bewegen sich in einer aussergewöhnlichen, hoch geordneten Weise durch ein Material. Dies lässt sie praktisch nie miteinander kollidieren, was sehr energieeffizient ist. Dadurch ergeben sich faszinierende Möglichkeiten für die Elektronik der Zukunft.

Gesundheit - Materialwissenschaft - 08.07.2019
Die erfolgreichste WG der Welt
Die erfolgreichste WG der Welt
Biofilme sind enorm widerstandsfähige Ansammlungen von Keimen, die besonders in Spitälern zum Problem werden können. Wie ein einziges grosses Lebewesen breiten sie sich auf Wunden aus oder besiedeln Implantate und Medizinprodukte. Biomedizinische Materialien mit neuartigen Oberflächen sollen den Krankheitserregern Einhalt gebieten.

Gesundheit - Materialwissenschaft - 08.07.2019
Holz auf unserer Haut
Holz auf unserer Haut
Blutwerte für die medizinische Diagnostik können auch ohne schmerzhaften Nadelstich ermittelt werden. Empa-Forscher entwickeln derzeit gemeinsam mit einem kanadischen Team ­flexible, bioverträg­liche Sensoren aus Nanocellulose, die auf der Haut liegen. Die 3D-gedruckten ­Analysechips aus nachwachsenden Rohstoffen werden künftig sogar biologisch abbaubar sein.

Materialwissenschaft - Gesundheit - 08.07.2019
Warum Knochen versagen
Warum Knochen versagen
Können Analysemethoden aus der Werkstoffforschung helfen, menschliche Knochen besser zu verstehen? Ein junges Forscherteam der Empa in Thun verfolgt genau diesen Ansatz. Osteoporose ist eine Volkskrankheit. Jede dritte Frau und jeder fünfte Mann sind mit fortschreitendem Alter von Knochenschwund betroffen.

Materialwissenschaft - Gesundheit - 08.07.2019
Täuschend echt
Das Herz stellt die moderne Medizin noch immer vor grosse Herausforderungen. Über zehn Millionen Menschen in Europa leiden an einer Herzschwäche, und nicht wenige davon brauchen ein Spenderherz. Um die Wartezeit zu überbrücken, werden ihnen künstliche Herzpumpen eingesetzt, Komplikationen sind dabei nicht selten.

Materialwissenschaft - Chemie - 04.07.2019
Neuer Rekord für flexible Dünnschicht-Solarzellen
Neuer Rekord für flexible Dünnschicht-Solarzellen
Noch nie wurde eine so effiziente flexible CIGS-Solarzelle geschaffen. Empa-Forschende erreichen erstmals einen Wirkungsgrad von 20.8% - und brechen damit ihren eigenen Rekordwert. Flexible Solarzelle mit noch nie erreichter Effizienz: Das Empa-Labor für Dünnschichten und Photovoltaik unter der Leitung von Ayodhya N. Tiwari hat seinen eigenen Rekordwert gebrochen.

Physik - Materialwissenschaft - 04.06.2019
Neues Material mit magnetischem Formgedächtnis
Neues Material mit magnetischem Formgedächtnis
Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und der ETH Zürich haben ein neues Material entwickelt, dessen Formgedächtnis durch Magnetismus aktiviert wird. Es handelt sich dabei um einen Verbundstoff aus zwei Komponenten. Dieser behält eine einmal vorgegebene Form bei, wenn er in ein Magnetfeld gerät.

Materialwissenschaft - Umwelt - 29.05.2019
Verformen erwünscht
Verformen erwünscht
Seit letzter Woche steht im Remstal bei Stuttgart ein einzigartiges Holzgebäude: ein Turm aus selbst-geformten Fichtenplatten. Die an der Empa und ETH Zürich entwickelte Methode nutzt das natürliche Quellen und Schwinden von Holz unter Einwirkung von Feuchtigkeit und ermöglicht so eine neue und unerwartete Architektur für den Bau mit der erneuerbaren und nachhaltigen Ressource Holz.

Materialwissenschaft - 09.05.2019
Design trifft Forschung
Design trifft Forschung
Im geplanten Projekt «Re-FREAM» entwickeln Designer in Zusammenarbeit mit Forschenden aus ganz Europa neue und innovative Fashion-Konzepte und ersinnen dabei Prozesse, Traditionen, Produktionsmethoden sowie Design und Funktionalität von Kleidung komplett neu. Als Forschungspartner mit dabei ist auch die Empa.

Physik - Materialwissenschaft - 07.05.2019
Neuartiges Material zeigt auch neue Quasiteilchen
Neuartiges Material zeigt auch neue Quasiteilchen
Forschende des PSI haben ein neuartiges kristallines Material untersucht, das bislang nie gesehene elektronische Eigenschaften zeigt. Es handelt sich um einen Kristall aus Aluminiumund Platin-Atomen, die in besonderer Weise angeordnet sind. In den sich symmetrisch wiederholenden Einheitszellen dieses Kristalls waren einzelne Atome so gegeneinander versetzt, dass diese - gedanklich verbunden - der Form einer Wendeltreppe folgten.

Astronomie / Weltraum - Materialwissenschaft - 06.05.2019
Bequem zum simulierten Mars
Bequem zum simulierten Mars
Das Österreichische Weltraumforum (ÖFW) entwickelt mit Beteiligung der Empa den «Serenity»-Raumanzug - einen Prototypen für einen Marsanzug. Die beiden Partner unterzeichneten nun eine Kooperationsvereinbarung, um bei der Entwicklung des Prototypen noch enger zusammenzuarbeiten. Im Mittelpunkt der Kooperation steht die Optimierung des Tragekomforts und des Wärmeregulierungssystems von «Serenity» basierend auf Körpermodellen, die an der Empa entwickelt wurden.

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