Forschung

Der Weltumwelttag am 5. Juni ist dieses Jahr dem Motto «Ecosystem Restoration» gewidmet, also der «Wiederherstellung des Ökosystems». Um das Ökosystem Erde wiederherzustellen, wird zurzeit kein Thema so viel diskutiert wie der Klimaschutz. Immer klarer ist: Neben der drastischen Reduktion der Treibhausgasemissionen brauchen wir zusätzlich Massnahmen, um Kohlenstoffdioxid (CO₂) der Atmosphäre zu entziehen. Anders ist das grosse Ziel von Paris, die globale Erwärmung auf gut unter zwei Grad zu beschränken, nicht zu erreichen.

Zwischen hormonellen Verhütungsmitteln und dem Brustkrebsrisiko besteht ein starker Zusammenhang. Hauptverantwortlich dafür sind Gestagene, synthetische Nachahmer des Schwangerschaftshormons Progesteron, die das Zellwachstum in der Brust anregen. Eine Studie der EPFL zu den unterschiedlichen biologischen Wirkungen verschiedener Gestagene auf die Brust belegt, dass Brustkrebs im Zusammenhang mit Verhütungsmitteln durch eine bewusstere Wahl der Zusammensetzung von Kontrazeptiva verhindert werden kann.

Forschende der ETH Zürich, des MIT und des Santa Fe Institute haben ein leistungsfähiges und doch überraschend einfaches Gesetz gefunden, das die Anzahl der Besucher an jedem Ort in einer Stadt beschreibt. Dafür verwendeten sie Mobilitätsdaten von Menschen, die in verschiedenen Städten leben.

Die Anzahl der Daten sendenden Mikrogeräte, etwa bei Verpackungen und Transportlogistik, wird in Zukunft stark zunehmen. All diese Geräte brauchen Energie, doch die dafür notwendige Menge an Batterien würde die Umwelt enorm belasten. Empa-Forscher haben einen kompostierbaren Mini-Kondensator entwickelt, der das Problem lösen kann. Er besteht lediglich aus Kohlenstoff, Zellulose, Glycerin und Kochsalz – und er funktioniert zuverlässig.

Mikroorganismen wachsen nach dem Prinzip der Selbstorganisation und bilden dabei komplexe und diverse Muster. Nun haben Forschende der Eawag herausgefunden, wie diese Diversität der Muster zustande kommt und was das für den Begriff der mikrobiellen Biodiversität bedeutet.

Forschende der ETH Zürich und der Universität Basel haben eine Impfung entwickelt, die Tiere vor krankmachenden Salmonellen schützt. Diese Bakterien entziehen sich oft der Wirkung von Impfungen, indem sie ihren Schutzmantel genetisch verändern. Den Wissenschaftlern ist es gelungen, diesen Prozess zu manipulieren und damit die Bakterien in eine Falle zu locken.

Die nächste wissenschaftliche Mission, um das Erbe der Walliser Alpen zu bewahren, hat begonnen. Nach den Schwierigkeiten durch zunehmende Schmelze am Grand Combin im letzten Jahr bricht ein italienisch-schweizerisches Team des internationalen Ice-Memory-Projekts jetzt erneut auf, um das wertvolle Eisarchiv der Alpen zu retten. Wenn das Team erfolgreich ist, wird einer der Eisbohrkerne in die Antarktis gebracht, um dort für zukünftige Forschergenerationen aufbewahrt zu werden.

Wo herkömmliche Therapien ungenau und kaum steuerbar sind, wären digitale Zwillinge eine erstrebenswerte Lösung. Mit Hilfe des in silico-Gegenübers liesse sich etwa die Schmerzbehandlung verbessern, indem er eine präzise und vorausschauende Dosierung ermöglicht. Empa-Forschende haben nun mehrere hundert solcher Avatare auf der Basis von realen Menschen modelliert und experimentell behandelt. Erstmals erhielten die digitalen Zwillinge dabei Rückmeldungen von echten Patientinnen und Patienten, dank derer die Empa-Forschenden die Therapie dann weiter optimieren konnten.

Das Einzugsgebiet des Sambesi im südlichen Afrika ist eine eindrucksvolle Wasserlandschaft. Doch das rasante Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum bedroht die Gewässer des Sambesi, insbesondere seine Nebenflüsse. Um eine Verschlechterung der Wasserqualität zu vermeiden, sind Massnahmen zur Schadensbegrenzung gefragt.

EPFL-Forschende haben ein Gerät entwickelt, das die Blutkonzentration von Propofol – einer der Hauptbestandteile von Narkosemitteln – bei Patientinnen und Patienten kontinuierlich messen kann, während sie operiert werden. Das wird Anästhesistinnen helfen, eine individuellere Dosis zu verabreichen.

Wie ist die Materie in unserem Universum verteilt? Und woraus besteht die mysteriöse Dunkle Energie? HIRAX, ein neues Grossteleskop bestehend aus Hunderten von kleinen Radioteleskopen, soll darauf Antworten liefern. An der Entwicklung der Anlage sind auch Physiker der ETH Zürich beteiligt.

Forschendende der EPFL und des SLF zeigen, welche Art von erneuerbarer Energie an welchen Standorten in der Schweiz installiert werden sollte, um eine maximale CO₂-Neutralität und Energieunabhängigkeit des Landes zu gewährleisten.

Forschende der ETH Zürich und Universität Zürich haben eine neue Mikroskopietechnik entwickelt, die Prozesse im Gehirn in hochauflösenden Bildern sichtbar macht. Damit können kognitive Funktionen und Krankheiten auch ohne operative Eingriffe besser untersucht werden.

In Beschleunigern bringen starke Magnete Elementarteilchen auf Kurs und beliefern Experimentierstationen mit den benötigten Strahlen, um tief ins Innere von Materialien zu schauen. Mit dem damit gewonnenen Wissen entwickeln PSI-Forschende neue Anwendungen für Technik oder Medizin.

Soziologinnen und Soziologen der EPFL untersuchten die Faktoren, die Menschen dazu veranlassen, ein bestimmtes Verkehrsmittel einem anderen vorzuziehen, und verglichen dann die Ergebnisse aus Städten in der ganzen Schweiz.