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Neues Verfahren steigert Wirkungsgrad «bifazialer» CIGS-Dünnschichtsolarzellen
Sogenannte bifaziale Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) können Sonnenenergie sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite einfangen – und damit potenziell mehr Solarstrom erzeugen als herkömmlichen Solarzellen. Bislang hat ihre Herstellung jedoch nur relativ tiefe Wirkungsgrade bei der Energieumwandlung erlaubt. Ein Empa-Team hat nun einen neuen Tieftemperatur-Produktionsprozess entwickelt, der Rekord-Wirkungsgrade von 19,8% für die Vorderseite und 10,9% für die Rückseite ermöglicht. Zudem haben sie die erste bifaziale Perowskit-CIGS-Tandemsolarzelle hergestellt, wie sie kürzlich in «Nature Energy« berichteten, was in Zukunft noch weit höhere Energieerträge ermöglichen könnte. Die Idee klingt simpel: Wenn ich sowohl direktes Sonnenlicht als auch seine Reflexion – über die Rückseite der Solarzelle – einfangen…
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Wo Viren an ihre Grenzen kommen
Mit Hilfe eines neuen Analyseverfahren haben Empa-Forschende Viren auf ihrem Weg durch Gesichtsmasken verfolgt und ihr Scheitern an den Filterschichten verschiedener Maskentypen miteinander verglichen. Das neue Verfahren soll nun die Entwicklung von Oberflächen beschleunigen, die Viren abtöten können, wie das Team im Fachmagazin «Scientific Reports» schreibt. Mittels Hochdruck jagt die Apparatur die rotgefärbte künstliche Speichelflüssigkeit mit Testpartikeln durch eine aufgespannte Maske. So simulieren die Forsche den Vorgang einer Tröpfcheninfektion. Das an der Empa etablierte Verfahren wird derzeit von zertifizierten Testzentren eingesetzt, um die Qualitätssicherung von textilen Gesichtsmasken zu gewährleisten, denn eine sichere Maske muss anspruchsvollen Anforderungen gerecht werden: Sie muss Keime abhalten, spritzenden Speicheltropfen standhalten und gleichzeitig die Atemluft passieren lassen. Nun…
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Sensibler Bohrer
Hörgeschädigte Menschen, deren Hörnerv noch intakt ist, kann oft mit einem Cochlea-Implantat geholfen werden. Doch das Einsetzen des Implantats ins Innenohr ist nicht ohne Risiken, da dabei Gesichtsnerven verletzt werden können. Empa-Forschende haben einen neuartigen "smarten" Bohrer entwickelt, der dieses Risiko minimiert, indem er sich in der Nähe von Nerven automatisch abschaltet. Methoden des "Advanced Manufacturing" können auch in der Chirurgie zu bemerkenswerten Fortschritten führen. Eine Forschergruppe unter Leitung von Stefan Weber vom "ARTORG Center for Biomedical Engineering Research" der Universität Bern hat einen Roboter entwickelt, der Cochlea-Implantate schonender einsetzen kann als ein Chirurg. "Wenn ein Chirurg den Eingriff vornimmt, muss er relativ grosse Bereiche des Schädelknochens abtragen", erläuterte Weber…
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Chemikalien könnten globalen Plastikvertrag untergraben
Nächste Woche trifft sich das «Intergovernmental Negotiating Committee» (INC) in Uruguay, um ein internationales rechtsverbindliches Instrument gegen die Plastikverschmutzung zu entwickeln. Wissenschaftler befürchten, dass bei den Verhandlungen die Vielfalt und Komplexität der in Kunststoffen enthaltenen Chemikalien übersehen wird. Dies würde die Wirksamkeit des Abkommens stark beeinträchtigen, so eine neue Studie, die in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift «Environmental Science & Technology Letters» veröffentlicht wurde. Kunststoffe sind komplexe Materialien. In einer kürzlich durchgeführten Studie wurden mehr als 10’000 chemische Substanzen identifiziert, die bei der Kunststoffherstellung verwendet werden können, was dazu führt, dass Kunststoffe eine Vielzahl von chemischen Substanzen enthalten können. Auch wenn viele dieser Chemikalien dieselbe Funktion erfüllen, hat ein Mangel…
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Chip statt Tierversuche
Mit einem Polymer-Chip und menschlichen Plazenta- und Stammzellen entwickeln Empa-Forscherinnen in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich und dem Kantonsspital St.Gallen ein System für Untersuchungen zur Entwicklungstoxizität, das künftig eine echte Alternative zu Tierversuchen darstellen soll. Der Chip erlaubt Studien zum Plazenta-Transport und der Wirkung von Substanzen auf Babys im Mutterleib. Gefragt ist ein derartiges Testsystem für die Entwicklung von neuen Medikamenten oder die Risikobewertung etwa von Nanopartikeln in der Umwelt. Die Zürcher Stiftung ProCare fördert das Projekt, das kürzlich gestartet ist. Neue Medikamente aus Nanopartikeln, die problemlos jede Grenzfläche innerhalb unseres Körpers durchdringen können, sind eine grosse Hoffnung der Medizin. Damit derartige Hoffnungsträger auf den Markt gelangen können, muss ihre…
