Wer schon einmal «in die Röhre» musste, weiss: Magnetische und gut leitende Materialien sind im Kernspintomographen tabu. Für komplexe Diagnosen und für die medizinische Forschung muss das bildgebende Verfahren aber oft mit anderen Methoden kombiniert werden, die leitende Kabel erfordern. Im Rahmen eines Innosuisse-Projekts mit der Firma TI Solutions haben Forschende der Empa Kabel auf Polymerbasis entwickelt, die auch im MRT sicher und zuverlässig funktionieren.
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Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI ist ein Durchbruch auf dem Weg zur praktischen Anwendung von Lithium-Metall-Festkörperbatterien gelungen – der nächsten Generation von Akkus, die mehr Energie speichern, sicherer sind und schneller laden als herkömmliche Lithiumionen-Batterien.
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Automatisch laden statt Kabel einstecken: Gemeinsam mit Partnern untersuchten Empa-Forschende das induktive Laden von Elektroautos. Dies ist nicht nur ähnlich effizient wie kabelgebundenes Laden, sondern könnte die Einbindung von Fahrzeugbatterien als flexible Speicher ins Netz vereinfachen. Die schweizweit ersten für induktives Laden umgerüsteten Autos erhielten bereits die Strassenzulassung.
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Das Swiss Photonics Integration Center (Swiss PIC) hat im Park Innovaare sein Fertigungszentrum für photonische Integration eingeweiht. Dieses soll es namentlich Photonikfirmen mit kleineren Produktionsmengen erleichtern, ihre Produkte in den Markt einzuführen.
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Die Finanzierungsrunde wurde von Redstone VC angeführt, einem europäischen Risikokapitalgeber für Deep-Tech-Startups, mit Beteiligung von Bloomhaus Ventures, Linear Capital, Kickfund, Kick Foundation sowie den CustomCells-Gründern Leopold König und Torge Thönnessen als neuen Investoren. Die bestehenden Investoren HTGF (High-Tech Gründerfonds) und die Zürcher Kantonalbank (ZKB) sind ebenfalls an der Runde beteiligt und unterstreichen damit ihr Vertrauen in die Technologie und das Marktpotenzial.
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Von der Umweltbeobachtung bis hin zur künftigen Mondbasis: Innovative Materialien, Prozesse und Modelle sind unabdingbar für die Raumfahrt. Lorenz Herrmann, Direktionsmitglied der Empa und Leiter des Departements «Moderne Materialien und Oberflächen», erklärt im Interview, wie die Stärken der Empa die Schweizer Raumfahrtindustrie stärken können und warum Zusammenarbeit zentral bleibt.
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Eine internationale Studie unter Leitung der Universität Bern zeigt erstmals, dass biologische Invasionen Ökosysteme nicht auf einheitliche Weise verändern. Einige Auswirkungen, insbesondere der durch invasive Arten verursachte Verlust einheimischer Pflanzenvielfalt, sind anhaltend und verstärken sich mit der Zeit.
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Heutige Leiterplatten bestehen aus fossilen Rohstoffen und lassen sich kaum recyceln. Empa-Forschende haben eine biologisch abbaubare Variante entwickelt – ein wichtiger Schritt in Richtung nachhaltige Elektronik. Ihr Biomaterial basiert vollständig auf Holz und lässt sich zu funktionierenden Platinen für elektronische Geräte verarbeiten.
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An der Weltausstellung 2025 in Osaka erhalten Besucherinnen und Besucher des Schweizer Pavillons einen Blick in eine Zukunft, in der Kohlendioxid (CO₂) kein schädliches Abgas, sondern eine wertvolle Ressource ist. Mit animierten Videos und interaktiven Materialproben präsentiert die Empa ihre Vision: eine Welt, in der CO₂ in endlosen Kreisläufen fliesst und eine nachhaltige Industrie und ein nachhaltiges Leben ermöglicht.
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Für eine klimafreundlichere Mobilität sind Elektroautos unverzichtbar. Am wirkungsvollsten werden sie, wenn Fahrzeuge geteilt und intelligent geladen werden. Entscheidend dafür sind Echtzeit-Informationen zu Strompreisen und CO₂-Emissionen. Dies zeigt eine auf umfangreichen Carsharing-Nutzungsdaten basierende Studie von Forschenden der Empa und der Universität Genf.
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Das Upgrade der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS am Paul Scherrer Institut PSI wird den Transfer von wissenschaftlichen Entdeckungen in praktische Anwendungen beschleunigen – insbesondere in den Bereichen Gesundheit, Klima, Energie und Zukunftstechnologien. Bei der Einweihung am 21. August 2025 war auch Bundesrat Guy Parmelin anwesend.
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Maschinenbauer, Mechanikexperte, Knochenforscher, Materialwissenschaftler: Jakob Schwiedrzik hat ein vielseitiges Forschungsprofil. Seit einigen Monaten leitet er das Empa-Labor für Hochleistungskeramik. Mit seiner interdisziplinären Expertise, seinem Wissensdurst und seinem Tatendrang will er dem Forschungslabor und der Keramik als Material zu neuen Höhen verhelfen.
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Mitarbeiter des Technologietransferzentrums ANAXAM und Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI nutzten die einzigartigen Analysemethoden am PSI, um damit das Innere von Fertigspritzen sichtbar zu machen. Ihre Erkenntnis: In seltenen Fällen kann Zink aus dem Nadelschutz in die Injektionslösung gelangen und möglicherweise zur Verstopfung der Spritze beitragen.
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Schulterinstabilitäten sind schwer zu diagnostizieren, da sie meist nur auftreten, wenn man die Schulter bewegt. Eine zeitaufgelöste 3D-Analyse ermöglicht nun erstmals eine präzise Erfassung dieser Dynamik. Empa-Forscher Ameet Aiyangar kombiniert Röntgenvideos mit virtuellen 3D-Modellen der Gelenke, um die Instabilitäten millimetergenau zu erfassen.
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Die Empa gehört zu den Gewinnerinnen und Gewinnern des «Building Award 2025». Ein Team der Abteilung «Beton und Asphalt» wurde für seinen CO₂-speichernden Beton ausgezeichnet – ein vielversprechender Ansatz, um die Emissionen im Bauwesen deutlich zu senken. Ende Juni nahmen die Forschenden den Preis im Rahmen einer Feier im KKL Luzern entgegen.
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Die Empa und der TCS haben erstmals gemeinsam ein wissenschaftliches Projekt gemeinsam durchgeführt. In einer detaillierten Studie wurde untersucht, wie sich die Lärmpegel von E-Autos und Verbrennern unterscheiden. Während bei konstanter Geschwindigkeit kaum Unterschiede feststellbar sind, sind E-Autos bei Beschleunigung deutlich leiser.
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Für ihr Projekt NEON ist die PSI-Forscherin Kirsten Moselund vom Europäischen Forschungsrat ERC zur Förderung ausgewählt worden. Die zugesprochenen 3,3 Millionen Schweizer Franken werden Moselund und ihre Gruppe nutzen, um lernfähige künstliche Netzwerke zu untersuchen, die Laserlicht anstelle von klassischer Elektronik nutzen.
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Die Zementindustrie verursacht rund acht Prozent der globalen CO₂-Emissionen – das ist mehr als der gesamte weltweite Flugverkehr. Forschende am Paul Scherrer Institut PSI haben ein KI-gestütztes Modell entwickelt, mit dem sich neue Rezepturen für Zement schneller entdecken lassen – bei gleicher Materialqualität und einer besseren CO₂-Bilanz.
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Rumänien ist zwar einer der grössten Methanemittenten der EU bei Öl- und Gasförderanlagen, aber dank gezielter Hinweise zu Lecks sind die Emissionen nun stark zurückgegangen. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Empa hat gezeigt, dass Messungen nicht nur die tatsächlichen Emissionen sichtbar machen, sondern auch Unternehmen zum Handeln bringen.
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Die Europäische Weltraumorganisation ESA hat feierlich das «European Space Deep-Tech Innovation Centre» ESDI eröffnet. Es ist in enger Zusammenarbeit mit dem Paul Scherrer Institut PSI entstanden und hat seinen Sitz in direkter Nachbarschaft des Forschungsinstituts, im Park Innovaare. Zur Eröffnung kamen hochrangige Vertretende der ESA sowie der Schweizer und Aargauer Politik.
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Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Paul Scherrer Instituts PSI hat den Radius des Kerns von myonischem Helium-3 mit bislang unerreichter Präzision vermessen. Die Ergebnisse sind ein wichtiger Stresstest für Theorien und künftige Experimente in der Atomphysik.
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Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Empa und der EPFL hat erforscht, wie Flugroboter künftig Baumaterialien präzise aus der Luft verarbeiten könnten – ein Ansatz mit grossem Potenzial für schwer zugängliche Einsatzorte oder Arbeiten in grosser Höhe. Die fliegenden Roboter sollen dabei bestehende Systeme am Boden nicht ersetzen, sondern etwa bei Reparaturen oder in Katastrophengebieten gezielt ergänzen.
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Die traditionelle Schindelherstellung hat Forschende der Empa und ETH Zürich dazu inspiriert, neuartige Holzwerkstoffplatten aus gespaltenen Holzstäben zu entwickeln. Dank eines KI-optimierten Verfahrens sollen diese Platten künftig für tragende Bauteile infrage kommen – selbst, wenn sie aus Holzarten und Baumstämmen geringerer Qualität bestehen.
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Kohlendioxid nutzbar machen: Das ist das Ziel der jungen Empa-Forscherin Carlota Bozal-Ginesta. In ihrem Forschungsprojekt will sie mittels maschinellen Lernens und Hochdurchsatz-Experimenten bessere Elektroden für die CO2-Elektrolyse entwickeln. Dafür hat sie nun ein zweijähriges «Empa Young Scientist Fellowship» erhalten.
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Um die Versorgungssicherheit unseres künftigen Energiesystems zu gewährleisten, braucht es nicht nur einen Ausbau erneuerbarer Energien, sondern auch ausgeklügelte Kontrollmechanismen, die Produktion, Einspeisung und Verbrauch effizient steuern. Empa-Forschende haben deshalb einen vorausschauenden Kontrollalgorithmus entwickelt, der das Energiemanagement auf Ebene des Gebäudes optimiert – ohne dabei den Komfort der Nutzer einzuschränken.
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Empa-Forschende arbeiten an künstlichen Muskeln, die mit den echten mithalten können. Nun haben sie eine Methode entwickelt, die weichen und elastischen, aber dennoch kraftvollen Strukturen mittels 3D-Druck herzustellen. Eines Tages könnten sie in der Medizin oder der Robotik zum Einsatz kommen – und auch überall sonst, wo sich Dinge auf Knopfdruck bewegen sollen.
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In einem vierjährigen EU-Projekt unter der Leitung der Empa gelang es elf Teams aus Forschung und Industrie, Batterien für Elektroautos massgeblich zu verbessern. Eines der Hauptziele des Projekts war die Skalierung der neuen Materialien und Technologien, sodass sie so schnell wie möglich auf den Markt gelangen können.
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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.
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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.
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Im Labor von Google haben Physiker einen neuartigen digital-analogen Quantensimulator gebaut, mit welchem physikalische Prozesse mit ungeahnter Präzision und Flexibilität untersucht werden können. Massgeblichen Anteil am Erfolg hatten zwei Physiker vom Zentrum für Computergestützte Wissenschaften, Theorie und Daten am PSI.
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Allergien und Asthma sind weitverbreitete Leiden, die bereits während der frühkindlichen Entwicklung im Mutterleib entstehen könnten. Eine Belastung des Kindes mit Schadstoffen aus der Umwelt sind eine mögliche Ursache, denen ein Team um Empa-Forscherin Tina Bürki nachgeht. Im Visier: Nanoplastik-Partikel, die zur Entwicklung eines überempfindlichen Immunsystems beim Kind führen könnten. Unterstützt wird das Projekt von der Eduard Aeberhardt-Stiftung und einer weiteren Stiftung.
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Die Empa-Forscherin Eve Ammerman will Quantentechnologien einen Schritt näher zur praktischen Anwendung bringen, indem sie Quanteneffekte mit Licht kombiniert. Damit sollen künftige quantenbasierte Geräte besser mit bestehenden Technologien kommunizieren. Ihr Forschungsvorhaben wird mit einem zweijährigen «Empa Young Scientist Fellowship» gefördert.
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Dank einem neuartigen Luftstromverstärker für Ionenwind eröffnen sich für das Jungunternehmen «Ionic Wind Technologies» völlig neue Anwendungsfelder. Die patentierte Technologie soll künftig vor allem beim Kühlen von Datenzentren und Hochleistungselektronik eingesetzt werden. Das Spin-off der Empa wurde bereits mehrfach ausgezeichnet.
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Die Forschungsinitiative «Mining the Atmosphere» will überschüssiges CO₂ aus der Atmosphäre einfangen und in Baumaterialien wie Beton speichern. Empa-Forschende zeigen nun erstmals das Potenzial auf: Fünf bis zehn Milliarden Tonnen Kohlenstoff könnten jährlich als Betonzuschlagstoffe genutzt werden – genug, um nach der Energiewende das überschüssige CO₂ innerhalb von 100 Jahren dauerhaft zu speichern und so die Atmosphäre wieder auf ein klimaverträgliches Niveau zu bringen.
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Die Reproduktionszahl R wird häufig als Indikator verwendet, um vorauszusagen, wie schnell sich eine Infektionskrankheit in der Gesellschaft ausbreitet. Empa-Forschende haben ein mathematisches Modell entwickelt, das ebenso einfach anzuwenden ist wie R, aber genauere Vorhersagen ermöglicht. Ihr Modell setzt auf eine «Reproduktionsmatrix», die der Heterogenität der Gesellschaft Rechnung trägt.
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Wie kann die Dekarbonisierung im Bündner Rheintal kosteneffizient umgesetzt werden? Diese Frage haben der Kanton Graubünden, die Energieversorger und führenden Industriebetriebe im Bündner Rheintal gemeinsam mit der Empa mittels neuartiger Modellierungstechniken untersucht. Die Ergebnisse bestätigen die Einschätzungen des Wirtschaftsforums: Die Dekarbonisierung ist technisch umsetzbar und ökonomisch interessant. Die Empa-Studie liefert konkrete technische Umsetzungsschritte und dient als Modellbeispiel, das auch auf andere Regionen übertragbar ist.
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Eine Batterie, die man nicht aufladen muss, sondern… füttern? Genau das ist Empa-Forschenden mit ihrer 3D-gedruckten, biologisch abbaubaren Pilzbatterie gelungen. Die lebende Batterie könnte Sensoren für die Landwirtschaft oder die Forschung in abgelegenen Regionen mit Strom versorgen. Ist ihre Arbeit getan, löst sie sich selbst von innen auf.
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Ein Forschungsteam des Paul Scherrer Instituts PSI hat ein neues nachhaltiges Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe sich die elektrochemische Leistung von Lithium-Ionen-Akkus steigern lässt. Erste Tests entsprechend modifizierter Hochspannungsakkus verliefen erfolgreich. Damit könnten Lithium-Ionen-Akkus, zum Beispiel solche für Elektrofahrzeuge, deutlich effizienter werden.
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Nach einer Augenoperation können Bakterien gefährliche Infektionen verursachen. Besonders gefürchtet sind Antibiotika-resistente Keime, die kaum behandelbar sind und zum Verlust des Auges führen können. Im Projekt «Nanovision» entwickeln Forschende der Empa und des Kantonsspital St. Gallen neuartige Nanokomplexe, die resistente Keime abtöten und gleichzeitig das Augengewebe schützen. Unterstützt wird das Projekt vom «Heinz A. Oertli-Fonds.
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Traditionelle Baustoffe wie Holz und Lehm sind klimafreundlich und ergänzen sich hervorragend. Damit diese künftig auch grossflächig im Bauwesen eingesetzt werden können, forscht die Empa zusammen mit Schweizer Hochschulen und Industriepartnern in einem von der Innosuisse geförderten «Flagship»-Projekt, «Think Earth – Regeneratives Bauen».
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Die Empa-Wissenschaftler Maksym Kovalenko und Zhanyun Wang gehören zu den meistzitierten Forschenden der Welt. Ihre einflussreiche Arbeit hat ihnen einen Platz auf der Liste der «Highly Cited Researchers» eingebracht.
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Wie kommen Innovationen aus dem Labor in die weite Welt? Dafür gibt es unterschiedliche Wege, zusammengefasst unter dem Begriff «Technologietransfer». Marlen Müller leitet den Wissens- und Technologietransfer an der Empa und erklärt im Interview, warum die Zusammenarbeit mit der Industrie in der «Empa-DNA» steckt, was die Schweiz so innovativ macht und wie Forschende von Industrieprojekten profitieren.
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Ursprünglich wurde sie für Elektroautos entwickelt, heute versorgt sie Mobilfunkantennen mit Strom, und morgen vielleicht ganze Wohngebiete: Die Salzbatterie ist eine sichere und langlebige Batterietechnologie mit enormem Potenzial. Empa-Forschende arbeiten mit einem Industriepartner daran, diese besonderen Batterien weiterzuentwickeln.
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Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI ist es gelungen, die Struktur bestimmter Fotorezeptoren aufzuklären. Mit ihrer Hilfe könnte man zelluläre Aktivitäten per Licht an- und ausschalten, womit sie zu einem wichtigen Instrument in der biologischen Forschung und medizinischen Anwendung würden.
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Katalysatoren aus der Klasse der sogenannten Zeolithe helfen, giftige Stickoxide aus industriellen Abgasen zu entfernen. Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben herausgefunden, dass ihre komplexe Struktur, die mit nanometergrossen Poren durchsetzt ist, ausschlaggebend ist und den Eisenatomen erlaubt, ihre katalytische Funktion auszuüben: Einzelne Eisenatome in bestimmten, jeweils benachbarten Poren kommunizieren miteinander und treiben so die gewünschte Reaktion an.
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Die Regierung von Südafrika hat im Sommer 2024 ein Strategiepapier zum Management von Elektroschrott herausgegeben, das in Zusammenarbeit mit der Empa erarbeitet wurde. Damit erlässt das Land erstmals einheitliche Richtlinien zur fachgerechten und sicheren Handhabung von Elektroabfällen. Die Zusammenarbeit ist Teil eines vom Staatssekretariat für Wirtschaft (SECO) finanzierten Programms.
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Weitverbreitete Hautkrankheiten wie Schuppenflechte oder Neurodermitis sind schwierig zu behandeln. Empa-Forschende haben gemeinsam mit einem Industriepartner eine innovative Lösung gefunden: Nanokeramik-Sterne setzen winzige Hautwunden und erlauben Nukleinsäure-Molekülen an ihren Wirkungsort zu gelangen.
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Mehrstöckige Holzbauten liegen im Trend. Damit ihnen starker Wind oder ein Erdbeben nichts anhaben können, müssen genügend Aussteifungen im Tragwerk vorhanden sein. Die Grundlagen hierzu liefern Computerberechnungen. Um diese in der Praxis zu überprüfen und die Computermodelle zu verbessern, nutzen Empa-Forschende einen zwei Tonnen schweren «Shaker».
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Nichts weniger als einen Paradigmenwechsel schlägt die Empa mit «Mining the Atmosphere» vor: von einer CO2-emittierenden zu einer CO2-bindenden Gesellschaft. Dabei soll das Treibhausgas als wertvoller Rohstoff – etwa als Zuschlagstoff auf Kohlenstoffbasis für Beton oder als Wärmedämmstoff – genutzt und langfristig gespeichert werden. In der NEST-Unit "Beyond Zero" werden erstmals solche Materialien verbaut und getestet. Dabei arbeiten Forschung, Industrie und Planung Hand in Hand. Im Interview beleuchten Nathalie Casas (Empa), Corinne Reimann (Implenia) und Christoph Kellenberger (OOS) das zukunftsweisende Projekt aus unterschiedlichen Perspektiven.
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Smarte Dummys erkennen dank Sensortechnologie und mathematischer Modellierung, wie Arbeitsplätze energiesparend auf Wohlfühltemperatur gebracht werden können und Patienten im OP-Saal keine kalten Füsse bekommen.
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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben analysiert, in welchen Regionen der Welt Wasserstoff am kostengünstigsten herzustellen wäre, um eine Ökonomie aufzubauen, die auf diesem alternativen Energieträger statt auf fossilen Quellen basiert. Ein Ergebnis: Der Ersatz fossiler Energien durch Strom und Wasserstoff bedeutet keineswegs, dass keine Treibhausgasemissionen mehr auftreten. Die Studie erscheint heute in der Fachzeitschrift Nature Communications.
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Lernende sind erfolgreicher in Betrieben, die ihnen abwechslungsreiche Aufgaben übertragen und Raum für eigene Lösungen geben. Durch Verbesserungen der betrieblichen Ausbildungsqualität könnten 10 Prozent der Ausbildungsmisserfolge vermieden werden. Zu diesen Ergebnissen kommen Forschende an der Eidgenössischen Hochschule für Berufsbildung EHB.
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In Zusammenarbeit mit der ETH Lausanne EPFL, der ETH Zürich und der University of Southern California haben Forschende am Paul Scherrer Institut PSI mit Röntgenstrahlen so genau wie nie zuvor in einen Computerchip geschaut. Mit einer Auflösung von 4 Nanometern markieren die Aufnahmen einen neuen Weltrekord. Die hochauflösenden dreidimensionalen Bilder, die mit diesem Verfahren erzeugt werden können, ermöglichen Fortschritte sowohl in der Informationstechnologie als auch in den Biowissenschaften. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.
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Eine internationale Studie unter der Leitung von Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI hat mit einem neuen Verfahren die unterschiedlichen Feinstaubquellen identifiziert, die für den Smog in Peking verantwortlich sind.
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Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Bern hat mittels computerbasierter Modellierung und Beobachtungen eine Erklärung dafür gefunden, wie sich in den Gas- und Staubscheiben um junge Sterne innert kurzer Zeit Makromoleküle bilden können. Diese Erkenntnisse könnten entscheidend sein für das Verständnis, wie Bedingungen für Leben um verschiedene Arten von Exoplaneten und Sternen entstehen können.
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Forscherinnen und Forscher des Paul Scherrer Instituts PSI und der Australian National University haben die Halbwertszeit von Samarium-146 sehr präzise bestimmt. Das Ergebnis passt perfekt zu den Daten, die Astrophysikerinnen und Astrophysiker, Geochemikerinnen und Geochemiker von extraterrestrischen Proben erhalten haben. Die Studie erscheint heute im Fachblatt Nature Scientific Reports.
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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben eines der umfangreichsten Energiesystemmodelle Europas verwendet, um zu berechnen, wie sich die Digitalisierung auf den Energieverbrauch auswirken wird.
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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und des Massachusetts Institute of Technology MIT nutzen künstliche Intelligenz, um die Einordnung von Brustkrebs zu verbessern.
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Eine Studie der Universitäten Zürich und Bern hat bei der Benotung von mehr als 14'000 Neuntklässlern in Deutschland erhebliche Verzerrungen aufgedeckt, die mit dem Geschlecht, dem Gewicht, der ethnischen Herkunft und dem sozioökonomischen Status der Eltern zusammenhängen. Damit unterstreicht sie die Notwendigkeit weiterer Forschung zu diesem weit verbreiteten Phänomen im Bildungswesen.
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Vor 20 Jahren begann die enge Zusammenarbeit zwischen dem Paul Scherrer Institut PSI und dem Universitäts-Kinderspital Zürich zum Wohle von Kindern, die an Krebs erkrankt sind. Dank dieser Kooperation können auch ganz junge Patientinnen und Patienten in der Schweiz mit Protonen bestrahlt werden. Eine einmalige Erfolgsgeschichte, von der bereits über 800 Kinder und Jugendliche profitiert haben.
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Proxima Fusion und das Paul Scherrer Institut PSI haben einen Rahmenvertrag unterzeichnet, um die Entwicklung der Hochtemperatur-Supraleiter-Magnettechnologie voranzutreiben. Mehrere Mitarbeitende von Proxima Fusion werden in den Park Innovaare und damit in die unmittelbare Nähe des PSI ziehen.
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Forschende der ETH und der Empa haben ein Implantat aus Hydrogel entwickelt, das zur Vorbeugung der weit verbreiteten Frauenkrankheit Endometriose eingesetzt werden kann. Gleichzeitig dient es als Verhütungsmittel.
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Das Recycling von Zementstein ist eine der billigsten und effizientesten Möglichkeiten, um die Emissionen aus der Zementproduktion zu senken, wie eine kürzlich im Fachjournal PNAS veröffentlichte Studie zeigt. Die von Forschenden des «Imperial College London» geleitete Studie, an der auch Wissenschaftler der Empa und der EPFL beteiligt sind, zeigt, dass die CO2-Mineralisierung von Zementabfällen eine kostengünstige Möglichkeit zur Verringerung der Zementemissionen darstellt.
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Im Zugersee wurde die Unterwasserkamera Aquascope installiert. Es ist die zweite permanente Messstation für Plankton in Schweizer Gewässern. Die Unterwasserkamera liefert hochaufgelöstes Bildmaterial und ist in der Lage, dieses automatisiert auszuwerten. Damit können künftig wichtige Erkenntnisse über die Wasserqualität und die aquatische Biodiversität des Zugersees gewonnen werden.
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Ärztinnen und Ärzte an Aargauer Spitälern können künftig über den «Verein für medizinische Forschung und Innovation im Kanton Aargau» Forschungszeit beantragen. Für 6 bis 24 Monate können sie dann berufsbegleitend gemeinsam mit Teams an der ETH Zürich, an der Empa oder am Paul Scherrer Institut PSI forschen.
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Dreimal so viel Licht einfangen: Empa- und ETH-Forschende entwickeln einen Bildsensor aus Perovskit, der auch bei schlechten Lichtverhältnissen farbgetreue Fotos liefern soll. Der Trick dabei: Wo die Pixel für Rot, Grün und Blau bei herkömmlichen Bildsensoren nebeneinanderliegen, lassen sich Perovskit-Pixel platzsparend stapeln, was die Bildqualität verbessert.
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Die kalten Wintertage treiben den Stromverbrauch im Gebäudesektor in die Höhe – insbesondere dort, wo mit Wärmepumpen geheizt wird. Das vom Bundesamt für Energie (BFE) unterstützte Projekt «H₂ districts» untersucht das Potenzial von Brennstoffzellen in Gebäuden, um das Stromnetz an den kältesten Tagen im Jahr zu entlasten. Eine erste praktische Anwendung des Konzepts an der Empa soll die Datengrundlage dazu liefern.
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Mit der Eröffnung des «Health Innovation Hubs» legt der Switzerland Innovation Park Ost den Grundstein für zukünftige Innovationen in den Bereichen Wearables, Gesundheitsmonitoring und Prävention von Krankheiten. Der Hub dient als Plattform zur Initiierung, Förderung und Beschleunigung von Innovationsprojekten im Gesundheitsbereich durch die Vernetzung von Expertinnen und Experten aus Forschung und Industrie.
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Zwei Schichten für mehr Effizienz: Tandem-Solarzellen auf Perovskitbasis können Sonnenlicht besser einfangen als herkömmliche Solarzellen aus Silicium. Im Labor konnten sich die leichten und flexiblen Zellen bereits beweisen – jetzt arbeiten Empa-Forschende daran, sie zu skalieren und alltagstauglich zu machen.
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Regenjacken, Badehosen oder Polsterstoffe: Textilien mit wasserabweisenden Eigenschaften benötigen eine chemische Imprägnierung. Fluor-haltige PFAS-Chemikalien sind zwar wirkungsvoll, schaden aber der Gesundheit und reichern sich in der Umwelt an. Empa-Forschende entwickeln nun ein Verfahren mit alternativen Substanzen, mit dem sich umweltfreundliche wasserabweisende Textilfasern erzeugen lassen. Erste Analysen zeigen: Die «guten» Fasern weisen Wasser stärker ab und trocknen schneller als die der herkömmlichen Produkte.
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Keine Wärme verschwenden: Dieses Ziel setzt sich ein Dutzend europäischer Firmen und Forschungsinstitutionen, darunter auch die Empa, im EU-Projekt «HEATWISE». Im Mittelpunkt stehen Gebäude mit umfangreicher IT-Infrastruktur. Die Abwärme dieser Systeme soll vollständig in die Gebäudetechnik integriert werden.
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Forschende des PSI entwickeln eine Methode, um mit dem speziellen Röntgenlicht der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS Aufnahmen auf hochwertigen historischen Tonbändern zerstörungsfrei zu digitalisieren – darunter auch Schätze aus dem Archiv des Montreux Jazzfestivals – so zum Beispiel eine seltene Aufnahme des «King of the Blues», B.B. King.
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Ultraleicht, wärmeisolierend und biologisch abbaubar: Aerogel aus Cellulose ist vielseitig einsetzbar. Empa-Forschenden ist es gelungen, das Naturmaterial mittels 3D-Druck in komplexe Formen zu bringen, die einst als Präzisionsisolation in Mikroelektronik oder als personalisierte medizinische Implantate dienen könnten.
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Forschende der Universität Leiden und des Paul Scherrer Instituts haben in einer gemeinsamen Studie künftige Umweltauswirkungen der heutigen Wasserstoffproduktion berechnet und dabei bis ins Jahr 2050 geschaut. Erstmals wurden dabei neun verschiedene Produktionsverfahren in einer Studie berücksichtig und global hochgerechnet. Die Bilanz: Wasserstoff ja, aber bitte nur grün.
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Das Paul Scherrer Institut PSI arbeitet mit dem finnischen Unternehmen PiBond an der kommerziellen Nutzung hoch entwickelter Halbleiterprodukte, die mittels EUV-Lithografie hergestellt wurden.
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Die Automation von Gebäudesystemen bietet ein grosses Einsparungspotenzial beim Energieverbrauch von Immobilien. Studien über solche Systeme zeigen, dass durch optimierte Lösungen der Energiebedarf für Gebäude im Schnitt um rund 30 Prozent gesenkt werden kann. Damit dafür nicht wiederum CO2-intensive Computerchips produziert werden müssen, untersucht Empa-Forscher Hanmin Cai aktuell, inwiefern liquidierte und beschädigte Smartphones diese Aufgaben steuern könnten.
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Aus der Wüste in die Schweizer Industriehalle: Im Rahmen der neuen Empa-Forschungsinitiative «Mining the Atmosphere» verfolgen Forschende das Ziel, erneuerbare Energie im «Sonnengürtel» der Erde zu ernten, einige Male umzuwandeln und über weite Strecken dorthin zu transportieren, wo sie benötigt wird. Ein Blick auf die Energie- und Treibhausgasbilanzen zeigt: Das Konzept benötigt zwar viel Energie, kann aber insgesamt zu negativen CO2-Emissionen führen.
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Hautverletzungen durch anhaltenden Druck entstehen häufig bei Menschen, die ihre Position nicht selbstständig verändern können – etwa erkrankte Neugeborene im Spital oder ältere Menschen. Empa-Forschende bringen jetzt dank erfolgreicher Partnerschaften mit Industrie und Forschung zwei smarte Lösungen für das Wundliegen auf den Weg.
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Ist es möglich, CO2 wieder in Treibstoffe oder andere nützliche Chemikalien umzuwandeln? Durchaus, aber wir können noch nicht genau kontrollieren, welche Chemikalien dabei entstehen. Empa-Forscher Alessandro Senocrate sucht nach Materialdefekten, die uns dabei helfen könnten.
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Empa-Forschende haben aus einem Abfallprodukt der Bierbrauerei Nanocellulose gewonnen und diese zu einem Aerogel verarbeitet. Der hochwertige Werkstoff könnte in Lebensmittelverpackungen zum Einsatz kommen.
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Die grösste je auf die Beine gestellte EU-Forschungsinitiative ist erfolgreich zu Ende gegangen: Ende letzten Jahres wurde das «Graphene Flagship» offiziell abgeschlossen. Daran beteiligt waren auch Empa-Forschende, etwa der Molekularbiologe Peter Wick, der im «Workpackage Health and Environment» von Anfang an dabei war – und die Erkenntnisse in diesem Bereich soeben mit internationalen Kollegen in einem umfassenden «Review»-Artikel im Fachjournal «ACS Nano» zusammengefasst hat.
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Computersimulationen von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Astronomie und der Universität Bern zeigen, dass die Wanderung von eisigen, sogenannten Sub-Neptunen in die Innenbereiche ihrer Planetensysteme die ominöse Lücke in der Grössenverteilung von Exoplaneten erklären kann. Bei zunehmender Annäherung an den Zentralstern bildet verdampfendes Wassereis eine Atmosphäre aus, die den Planeten grösser erscheinen lässt als im gefrorenen Zustand. Gleichzeitig verlieren kleinere Gesteinsplaneten mit der Zeit einen Teil ihrer ursprünglichen Gashülle, wodurch ihr gemessener Radius schrumpft.
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Textilien aus synthetischen Fasern geben beim Waschen Mikro- und Nanoplastik ab. Empa-Forschende konnten nun zeigen: Ein Teil des vermeintlichen Nanoplastiks besteht gar nicht aus Plastikpartikeln, sondern aus wasserunlöslichen Oligomeren. Welche Auswirkungen sie auf Mensch und Umwelt haben, ist noch kaum erforscht.
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Empa-Forschende haben lebende rote Blutzellen dabei beobachtet, wie sie sich in «Stechapfelzellen» verwandeln, wenn sie mit hohen Konzentrationen des Medikaments Ibuprofen behandelt werden. Mittels holotomographischer Mikroskopie konnten sie die roten Blutkörperchen in Echtzeit bei ihrer Verwandlung vermessen und in 3D-Renderings darstellen.
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Forschende der Empa und der ETH Zürich haben neue Verfahren entwickelt, mit denen sie aus Perowskit-Quantenpunkten schnellere und effizientere Strahler machen und so ihre Helligkeit deutlich verbessern können. Dies ist sowohl für Anwendungen in Bildschirmen als auch für Quantentechnologien relevant.
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2023 wurden gleich zwei herausragende Publikationen von jungen Forschenden mit dem Empa-Forschungspreis ausgezeichnet. Die Preisträger, Amogh Kinikar und Shih-Chi Yang, haben ihre prämierten Arbeiten während ihres Doktorats an der Empa verfasst.
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