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Gli scienziati dell'EPFL hanno sviluppato una tecnica basata sull'intelligenza artificiale per migliorare l'analisi chimica dei nanomateriali, superando le difficoltà associate ai dati rumorosi e ai segnali misti. Nanomateriali è un termine generale che indica sostanze o materiali chimici con una dimensione unitaria compresa tra 1 e 100 nanometri (un nanometro equivale a un miliardesimo di metro).

Sviluppata dall'EPFL, dall'Università Heriot-Watt e dal Politecnico di Zurigo, PrISMa è una nuova piattaforma che utilizza simulazioni avanzate e l'apprendimento automatico per migliorare le tecnologie di cattura del carbonio, tenendo conto dei punti di vista delle diverse parti interessate fin dall'inizio del processo di ricerca.

I ricercatori dell'ETH e dell'Empa hanno sviluppato un impianto in idrogel che può essere utilizzato per prevenire la diffusa malattia femminile dell'endometriosi. Serve anche come contraccettivo . Gli idrogel sono utilizzati in vari modi: nelle lenti a contatto, per rilasciare farmaci nel corpo, nelle creme idratanti, come serbatoi d'acqua nel terreno, per purificare l'acqua contaminata o come agenti gelificanti e addensanti.

Un nuovo approccio all'elettrolita delle batterie al litio-metallo potrebbe aumentare significativamente l'autonomia dei veicoli elettrici. I ricercatori hanno bisogno di un fluoro molto meno dannoso per l'ambiente per stabilizzare queste batterie . Le batterie al litio-metallo sono in prima linea tra le promettenti batterie ad alte prestazioni della prossima generazione.

Utilizzando una speciale membrana d'oro sottilissima, i ricercatori hanno reso molto più semplice l'analisi delle superfici. In questo modo è possibile misurare proprietà superficiali inaccessibili con i metodi convenzionali . "La superficie è stata fatta dal diavolo": questa frase è attribuita al fisico teorico Wolfang Pauli, che ha insegnato per molti anni al Politecnico di Zurigo e ha ricevuto il Premio Nobel nel 1945 per il suo lavoro sulla meccanica quantistica.

Nell'ambito di un progetto di ricerca dell'EPFL, è stato sviluppato un metodo basato sull'apprendimento automatico per effettuare ricerche rapide e accurate su grandi banche dati, che hanno portato alla scoperta di 14 nuovi materiali per celle fotovoltaiche. Con l'energia solare che entra a far parte della nostra vita quotidiana, è diventato importante cercare materiali in grado di convertire efficacemente la luce solare in elettricità.

I ricercatori del Politecnico di Zurigo hanno visualizzato per la prima volta come gli elettroni possano formare vortici in un materiale a temperatura ambiente. Hanno ottenuto questo risultato con un dispositivo di misurazione quantistica ad altissima risoluzione . Se un normale conduttore elettrico, come un filo, viene collegato a una batteria, gli elettroni del conduttore vengono accelerati dal campo elettrico generato dalla batteria.

I ricercatori del Politecnico di Zurigo hanno studiato un tipo particolare di magnetismo analizzando immagini di punti colorati generate con simulatori quantistici. In futuro potrebbero utilizzare questo metodo per risolvere altri enigmi fisici, ad esempio nel campo della superconduttività . Da vicino si tratta semplicemente di tanti puntini colorati, ma da lontano si può vedere un quadro dettagliato e multistrato: George Seurat ha usato la tecnica del puntinismo per creare il capolavoro "Una domenica pomeriggio sull'isola della Grande Jatte" nel 1886.

Gli scienziati dell'EPFL hanno sviluppato il primo modello completo degli effetti quantomeccanici alla base della fotoluminescenza in sottili pellicole d'oro. Questa scoperta potrebbe favorire lo sviluppo di carburanti e batterie solari. è noto da centinaia di anni che la luminescenza, ovvero l'emissione di fotoni da una sostanza esposta alla luce, si verifica nei materiali semiconduttori come il silicio.

La prossima generazione di attuatori e robot flessibili potrebbe essere creata utilizzando un inchiostro a base di elastomeri per stampare in 3D oggetti con proprietà meccaniche variabili, eliminando la necessità di ingombranti giunti meccanici.

Ultraleggero, termicamente isolante e biodegradabile: l'aerogel di cellulosa ha una vasta gamma di applicazioni. I ricercatori sono riusciti a stampare in 3D il materiale naturale in forme complesse che un giorno potrebbero essere utilizzate come isolanti di precisione nella microelettronica o come impianti medici personalizzati.

Catturando una rara visione della formazione tridimensionale delle cricche nei solidi fragili, gli scienziati dell'EPFL hanno osservato che le cricche complesse richiedono una maggiore quantità di energia per progredire rispetto alle cricche semplici. Questa scoperta potrebbe migliorare i test e lo sviluppo dei materiali.

I ricercatori estraggono il metallo prezioso dai rifiuti elettronici. Il loro nuovo metodo è particolarmente sostenibile: si basa su una spugna di fibra proteica che gli scienziati producono dal siero di latte, un sottoprodotto dell'industria alimentare . Trasformare il metallo di base in oro era uno degli obiettivi mai raggiunti dagli alchimisti del Medioevo e della prima età moderna.

Un team dell'Università di Ginevra sta sviluppando nuove leghe con proprietà battericide per combattere i germi resistenti agli antibiotici. I batteri, pur essendo fondamentali per la biotecnologia, possono anche causare gravi malattie, aggravate dalla loro crescente resistenza agli antibiotici. Questa dualità tra benefici economici e rischi infettivi sottolinea l'importanza di trovare modi per controllare il loro sviluppo.

Dove scorre l'acqua calda, il calcare non è lontano. Si tratta di un problema fastidioso per le famiglie e costoso per le centrali termiche. I ricercatori hanno ora trovato una soluzione . Serbatoi dell'acqua calda, lavatrici, bollitori: ogni elettrodomestico che entra in contatto con l'acqua (calda) si calcifica, soprattutto nelle zone con acqua dura, cioè ricca di calcare.

I ricercatori hanno sviluppato un sensore che utilizza l'energia delle onde sonore per controllare i dispositivi elettronici. Questo potrebbe un giorno salvare milioni di persone . I sensori che monitorano infrastrutture come ponti o edifici o che sono utilizzati in dispositivi medici come le protesi acustiche richiedono un'alimentazione costante.

I ricercatori hanno addestrato un'intelligenza artificiale in modo che possa progettare la struttura dei cosiddetti metamateriali con le proprietà meccaniche desiderate per varie applicazioni . Caschi da ciclismo che assorbono l'energia di un impatto, scarpe da corsa che danno una spinta in più a ogni passo o impianti che imitano le proprietà delle ossa.

Modellato sulla natura: i ricercatori hanno sviluppato un nuovo materiale che imita la struttura delle piume blu di un uccello canoro nordamericano, tra gli altri, e presenta altri sorprendenti vantaggi. L'uccello azzurro dalla gola rossa è un uccello molto speciale. Il colore blu del suo piumaggio è unico.

I germi e gli agenti patogeni degli ospedali non sono sempre trasmessi direttamente da persona a persona. Possono essere diffusi anche da oggetti carichi di germi. In collaborazione con il gruppo chimico BASF, il laboratorio Spiez e l'Università Tecnica di Berlino, i ricercatori dell'Empa hanno sviluppato tessuti rivestiti che inibiscono o addirittura uccidono gli agenti patogeni.

Grazie a una nuova tecnica di stampa 3D, i ricercatori del Politecnico di Zurigo sono in grado di produrre strutture ceramiche complesse per il reattore solare. I primi test lo dimostrano: Questo può aumentare in modo significativo la resa del combustibile solare . Negli ultimi anni, gli ingegneri del Politecnico di Zurigo hanno sviluppato una tecnologia per produrre combustibili liquidi dalla luce solare e dall'aria.