-
Eine Voliere für Drohnenforschung
Sie warten und reparieren Gebäude, observieren Naturphänomene und transportieren Güter: Drohnen und Roboter können in unserem Leben künftig eine grosse Rolle spielen. Mit dem «DroneHub» soll im Forschungs- und Innovationsgebäude NEST auf dem Empa-Campus in Dübendorf eine Art Voliere geschaffen werden, in der Empa-Forschende das Zusammenspiel von Drohnen, Infrastruktur und Natur gemeinsam mit industriellen und akademischen Partnern erforschen und weiterentwickeln. So wie das Immunsystem unseren menschlichen Körper schützt, so sollen künftig Drohnen unsere Gebäude und unsere Infrastruktur instandhalten. Sie erkennen etwa Schäden und führen selbständig Reparatur- und Unterhaltsarbeiten durch. Dieses Bild zeichnet Drohnenforscher Mirko Kovac, wenn er über seine Vision für das Zusammenspiel von autonomen Flugrobotern und unserer bebauten Umwelt…
-
Ultralange Eiweiss-Fasern geben Hinweise für ein Demenzrisiko
Im Verlauf einer Alzheimer-Erkrankung tauchen bestimmte Eiweisse im Nervenwasser (Liquor) von Betroffenen auf. Empa-Forschende haben nun gemeinsam mit der Klinik für Neurologie des Kantonsspitals St. Gallen ein breites Spektrum an Eiweissbausteinen und -fasern im Liquor sichtbar gemacht. Ihr Fazit: Ultralange feine Eiweiss-Fasern sind ein eindeutiges Kennzeichen für eine Alzheimer-Demenz. Die kürzlich in «Communications Biology» publizierte Studie liefert neue Erkenntnisse zur Rolle von Eiweiss-Anhäufungen bei der Entstehung von Demenzerkrankungen und soll deren Früherkennung verbessern. Die Früherkennung und Behandlung von Demenzerkrankungen wie Alzheimer ist noch immer eine der grossen Herausforderungen der modernen Medizin. Dass bestimmte Eiweisse im Nervenwasser (Liquor) zur Diagnose von Alzheimer herangezogen werden können, ist zwar bereits bekannt. Die derzeitigen Nachweisverfahren für…
-
«Ein Ersatz fossiler Energieträger ist dringend nötig»
Energieknappheit war eines der dominierenden Themen in den letzten Monaten – und dürfte uns auch weiterhin beschäftigen, siehe etwa die Weiterführung etlicher Sparmassnahmen über die Heizperiode hinaus. Wie ist denn die Empa über den Winter gekommen? Dank einer Kombination aus warmem Wetter und selektiven Sparmassnahmen konnten wir den Energiebedarf zwischen Oktober 2022 und März 2023 im Vergleich zur Vorjahresperiode um insgesamt 14% reduzieren. Und für uns besonders wichtig: Diese Einsparung haben wir erzielt, ohne dass wir betriebliche Einschränkungen in Kauf nehmen mussten. Wodurch genau haben Sie das erreicht, welche Massnahmen haben Sie ergriffen? Wir haben die Raumtemperaturen und die Beleuchtung reduziert, auf Brauchwarmwasser verzichtet und konsequent Stand-By-Verluste eliminiert. Und werden…
-
Elektronik auf dem Holzweg
Lassen sich aus Cellulosefasern ökologisch nachhaltige Platinen für die Elektronikindustrie herstellen? Empa-Forscher Thomas Geiger ging dieser Frage nach. Inzwischen ist er Teil eines multinationalen EU-Projekts namens «Hypelignum». Dessen Ziel: eine bioabbaubare Elektronik. Seit vielen Jahren forscht Thomas Geiger auf dem Gebiet der Cellulosefibrillen – das sind feine Fasern, die sich etwa aus Holzabschnitten oder landwirtschaftlichen Abfällen herstellen lassen. Cellulosefasern bergen ein hohes Potential für eine nachhaltige Produktion und eine Dekarbonisierung der Industrie: Sie wachsen CO2-neutral in der Natur, verbrennen ohne Rückstände und sind sogar kompostierbar. Sie lassen sich für vielerlei Zwecke einsetzen, etwa als Faserverstärkung in technischen Gummiwaren wie Pumpenmembranen. Doch kann man aus Cellulosefasern vielleicht auch Leiterplatten herstellen, die…
-
Lichtes Mauerwerk
Glasbausteine sind in der Architektur schon seit langem beliebt, um mehr Licht in Gebäude zu bringen. Bisher eigneten sie sich jedoch nicht für tragende Wände und isolierten erst noch schlecht. Ein Empa-Team hat nun einen lichtdurchlässigen und dank Aerogel gut dämmenden Glasbaustein entwickelt, der sogar tragende Elemente ermöglicht. Damit lassen sich ästhetische, transluzente Wände bauen, die im Gebäudeinneren den Bedarf an künstlicher Beleuchtung senken. Verglaste Bauelemente sind in der Architektur eine beliebte Methode, um Licht in ein Gebäude zu lassen. So lässt sich das umweltfreundliche Tageslicht besser nutzen, und es wird weniger künstliche Beleuchtung benötigt. Um diesen Vorteil zu maximieren, sollten aus den Glaselementen jedoch möglichst ganze Wände für die…
-
Feinfühlig, fleissig, vergänglich
Sie sollen den Zustand von Ökosystemen, etwa im Waldboden, erfassen – und nach getaner Arbeit zu Staub zerfallen: Bio-Gleiter nach dem Vorbild der Java-Gurke, die ihre Samen meterweit durch die Luft segeln lässt. Empa-Forschende haben die nachhaltigen Flugsensoren aus Kartoffelstärke und Holzabfällen entwickelt. Alexander von Humboldt, Charles Darwin und Ernest Shackleton machten sich auf zu jahrelangen, entbehrungsreichen Forschungsreisen, um spektakuläre, bislang unbekannte Eindrücke zu sammeln. Den Vorreitern der modernen Umweltbeobachtung sollen heute schnellere, zeitgemässe Datensammler folgen, die wichtige Öko-Parameter in Echtzeit und ohne Risiko aufzeichnen. Empa Forschende des «Sustainability Robotics» Labor in Dübendorf entwickeln daher kostengünstige, nachhaltige Sensoren und Fluggeräte, die energiesparend, engmaschig und autonom auch in unzugänglichen Gebieten Umweltdaten…
-
Emissionen von verbotenen ozonzerstörenden Chemikalien nehmen zu
Eine neue Studie hat ergeben, dass die Emissionen von fünf ozonabbauenden Chemikalien, deren Herstellung für die meisten Verwendungszwecke im Rahmen des Montreal-Protokolls verboten wurde, zwischen 2010 und 2020 rapide angestiegen sind. Die Emissionen dieser fünf Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) entstehen zum Teil durch Leckagen bei der Herstellung von ozonfreundlichen Ersatzstoffen. Obwohl derartige Emissionen von Neben- bzw. Zwischenprodukten im Rahmen des Montreal-Protokolls erlaubt sind, stehen sie im Widerspruch zu dessen Zielen – und die beobachteten Zunahmen geben Anlass zur Sorge. «Diese Art von Emissionen geraten jetzt in unseren Blickwinkel, weil das Montreal-Protokoll so erfolgreich ist», sagt Luke Western, Hauptautor der Studie und Forscher an der «National Oceanic and Atmospheric Administration» (NOAA) und der…
-
Wenn Unordnung zur Lösung unserer Energieprobleme beiträgt
Empa-Forscherin Amy Knorpp will Systematik in das junge Forschungsfeld der Hochentropie-Oxide bringen. Letzteres sind Kristalle, deren Spezialität nicht Ordnung, sondern Unordnung ist. Mit der Verwendung dieser Kristalle möchte Amy Knorpp neue, robustere und effizientere Katalysatoren entwickeln und damit einen wichtigen Beitrag zum Wandel weg von fossilen Energien hin zu CO2-neutralen Lösungen leisten. Ihre Forschung wird mit einem «Empa Young Scientist Fellowship» gefördert. Hochentropie-Oxide, oder auch sogenannte ungeordnete Kristalle, sind ein sehr junges Forschungsgebiet, in dem es noch viel zu entdecken gibt. Jungforscherin Amy Knorpp sieht in diesen Materialien ein enormes Potential für katalytische Systeme speziell bei der Umwandlung von CO2 und Wasserstoff zu Methanol. Denn Methanol ist ein wichtiger chemischer Grundstoff,…
-
Geringerer Energieverbrauch dank Sommerzeit
Die Abschaffung der Sommerzeit ist ein häufig – und hitzig – diskutiertes Thema. Dabei wird oft nur der Aspekt des Stromverbrauchs durch künstliche Beleuchtung betrachtet. In einer neuen Studie haben Empa-Forschende nun analysiert, ob die Zeitumstellung auch einen Einfluss auf die benötigte Heiz- und Kühlenergie von Bürogebäuden hat und welche Rolle der Klimawandel dabei spielt. Das Ergebnis dürfte die Freunde der Sommerzeit erfreuen. Am Wochenende ist es wieder soweit: Die Uhren werden um eine Stunde vorgestellt. Mit dem Beginn der Sommerzeit brechen – wie in jedem Jahr – Diskussionen darüber aus, ob die Zeitumstellung abgeschafft werden soll oder nicht – sowohl in der Politik als auch in der breiten Gesellschaft.…
-
Computerkomponenten nach dem Vorbild von Gehirnzellen
Forschende der Empa, der ETH Zürich und des «Politecnico di Milano» entwickeln ein neuartiges Computerbauteil, das leistungsfähiger und einfacher in der Herstellung ist als seine Vorgänger. Das Besondere daran: Es soll nach dem Vorbild des menschlichen Gehirns grosse Datenmengen schnell und energieeffizient verarbeiten. Das menschliche Gehirn ist modernen Computern noch immer in mancherlei Hinsicht überlegen. Zwar können die meisten Menschen nicht so gut rechnen wie ein Computer – dafür verarbeiten wir mühelos komplexe sensorische Informationen und lernen aus unseren Erfahrungen, was ein Computer (noch) nicht kann. Und dabei verbraucht das Gehirn nur knapp halb so viel Energie wie ein Laptop. Einer der Gründe für die Energieeffizienz des Gehirns ist sein…
