Forschung

SLS 2.0: Wie man einen Teilchenbeschleuniger startet

Das Upgrade einer der Grossforschungsanlagen des Paul Scherrer Instituts PSI, der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS, schreitet voran: Die Elektronen sind nun zurück im komplett neuen Elektronenspeicherring. Ein Bericht aus dem Kontrollraum der SLS.

Physik Ingenieurwesen Nanotechnologie

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Künstliche Intelligenz hilft beim Entwurf und Erhalt von Brücken

Forschende der ETH Zürich entwickeln in Zusammenarbeit mit den Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) neue Vorhersagemodelle unter Einsatz von Algorithmen des maschinellen Lernens, um die Lebensdauer bestehender Eisenbahnbrücken zu verlängern und Ressourcen zu schonen. Ein KI-Assistent unterstützt Bauingenieure zudem beim Entwurf neuer Brücken.

Kooperation Maschinelles Lernen Künstliche Intelligenz Ingenieurwesen Nachhaltigkeit

Präzisionstherapie mit Mikroblasen

Forschende der ETH Zürich haben untersucht, wie kleine Gasbläschen unter Ultraschall Medikamente gezielt in Zellen transportieren können. Erstmals konnten sie sichtbar machen, wie winzige, sich wiederholende Flüssigkeitsstrahlen, die von den Bläschen erzeugt werden, die Zellmembran durchdringen und so die Aufnahme von Medikamenten ermöglichen.

Nanotechnologie Ingenieurwesen Robotik Medizin

Präzisere Krebsdiagnose dank 3D-Computertomographie

Empa-Forschende haben eine neue 3D-Gewebeanalyse für Schilddrüsentumore entwickelt. Diese spezielle Röntgenmethode ermöglicht mithilfe künstlicher Intelligenz (KI) präzisere Diagnosen, ohne das entnommene Gewebe zu beschädigen. Künftig könnte diese Untersuchungsmethode auch bei anderen Krebsarten eingesetzt werden und aufwändigere Verfahren durch einfachere bildgebende Methoden ersetzen.

Medizin Ingenieurwesen Gesundheitswissenschaften

CO2 im Schweizer Untergrund speichern

Damit die Schweiz ihr Klimaziel Netto-Null erreicht, muss sie den CO₂ -Ausstoss nicht nur reduzieren, sondern das Klimagas auch dauerhaft speichern. Forschende der ETH Zürich haben deshalb untersucht, ob und unter welchen Bedingungen der Schweizer Untergrund geeignet ist.

Energie Klimaforschung Geowissenschaften

Wenn man mit Geometrie und KI Gehirnströme dekodieren kann

EPFL-Forschende haben eine geometrische Deep-Learning-Methode entwickelt, die ein kohärentes Bild der Aktivität neuronaler Populationen während kognitiver und motorischer Aufgaben über Versuchspersonen und -bedingungen hinweg erstellen kann.

Mathematik Deep Learning Ingenieurwesen

Hologramme steigern Effizienz und Auflösung des 3D-Drucks

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben holografische Projektionen verwendet, um eine noch nie dagewesene Auflösung für eine lichtbasierte 3D-Drucktechnik zu erreichen. Die Methode ermöglicht die Herstellung von Objekten im Millimeterbereich innerhalb von Sekunden und verbraucht dabei deutlich weniger Energie als bisherige Verfahren.

Optik Elektrotechnik und Elektronik

Schlüsselfaktor zur Bildung molekularer Netzwerke entdeckt

EPFL-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben eine neue Eigenschaft, die Schnittstellenflexibilität, identifiziert, die steuert, wie sich bestimmte Moleküle auf natürliche Weise in kristallinen supramolekularen Netzwerken selbst organisieren. Diese wichtige Entdeckung könnte das Design synthetischer Moleküle für das Wachstum von Netzwerken auf der Nanoskala verändern.

Chemie Ingenieurwesen Biotechnologie

Ein neuer Schalter für die Zelltherapie der Zukunft

ETH-Forschende haben einen neuen Genschalter entwickelt, der mit einem handelsüblichen Nitroglyzerin-Pflaster auf der Haut aktiviert werden kann. Mit solchen Schaltern möchten die Forschenden dereinst Zelltherapien gegen verschiedene Stoffwechselkrankheiten starten.

Biotechnologie Biologie Personalisierte Medizin Medizin

Biochemische Marker zur Vorhersage, wie chemische Verschmutzung die Biodiversität gefährdet

Jedes Jahr gelangen Zehntausende von Chemikalien auf den Markt und letztlich in die Umwelt. Während die meisten dieser Verbindungen vor der Zulassung auf ihre Sicherheit getestet werden, bleiben ihre langfristigen Auswirkungen auf die Tierwelt schwer vorherzusagen. Um die potenzielle Bedrohung für Ökosysteme besser einschätzen zu können, haben Forschende der Eawag biochemische Marker untersucht, die den Grad der chemischen Belastung von Fischen anzeigen.

Der molekulare Einstein

Kann man eine Fläche mit einer einzigen Form – einer «Kachel» – so parkettieren, dass sich das Muster niemals wiederholt? 2022 wurde erstmals eine mathematische Lösung für dieses «Einstein-Problem» gefunden. Empa-Forschende haben nun auch eine chemische Lösung entdeckt: Ein Molekül, das sich auf einer Fläche von selbst zu komplexen, sich nicht wiederholenden Mustern anordnet. Die so entstehende aperiodische Oberfläche könnte gar neuartige physikalische Eigenschaften aufweisen.

ETH-Studierende simulieren Venus-Mission

Um eine Erkundungsmission zur Venus zu simulieren, haben ETH-Studierende selbstgebaute Test-Satelliten über dem Militärflugplatz Dübendorf aus einem Flugzeug geworfen. Die Satelliten glitten mit Fallschirmen zu Boden und zeichneten akustische Signale auf.

Die Abwasserreinigung auf Berghütten fairer beurteilen

Die Bedingungen in Berghütten machen es oft schwierig und unverhältnismässig, die Vorgaben für die Abwasserreinigung zu erreichen. Ein neuer Ansatz zur Beurteilung der Reinigungsleistung könnte das ändern.

Wie Botox in unsere Zellen gelangt

Forschende des Zentrums für Life Sciences am Paul Scherrer Institut PSI haben erstmals jene Strukturveränderungen von Botulinum Neurotoxin, kurz Botox, aufgeklärt, von denen man vermutet, dass sie beim Eindringen in die Nervenzelle entscheidend sind. Dadurch könnte die lähmende Wirkung dieses potenten Nervengifts in Zukunft gezielter und umfassender therapeutisch etwa in der Schmerztherapie eingesetzt werden. Die Studie ist heute in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen.

Mit künstlicher Intelligenz das Leben gestalten

«Designing Life with AI» ist ein interdisziplinäres MAKE-Projekt, bei dem EPFL-Studierende die Möglichkeit haben, den Forschungsprozess zu erkunden, indem sie Proteine entwerfen. Insgesamt sind acht Forschungslabors beteiligt.

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