ETH-News

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit k?nnen nun Vollgas geben bei der Erforschung des chemischen Kunststoffrecyclings. Forschende der ETH Z¨¹rich haben daf¨¹r wichtige Grundlagen gelegt und gezeigt: Auf das R¨¹hren kommt es an.

ETH-Forschende haben bestimmte Bakterien mit UV-Licht so ver?ndert, dass sie mehr Zellulose produzieren. Grundlage daf¨¹r ist ein neuer Ansatz, mit dem die Forschenden Tausende von Bakterienvarianten erzeugen und diejenigen ausw?hlen, die sich zu den produktivsten entwickelt haben.

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 Verh¨¹tungsmittel.

Ob nachhaltig hergestellter Wasserstoff wirklich zu 100 Prozent gr¨¹n sein soll, diskutiert im Moment die Politik. Am Beispiel der Herstellung von Ammoniak und Kunstd¨¹nger berechneten Forschende: ?Fast nachhaltig? w?re unter dem Strich besser.

ETH-Professor Mirko Meboldt hilft Schweizer KMU dabei, die passende Technologie f¨¹r ihr spezifisches Problem zu finden. Mit fr¨¹hen Prototypen schafft er eine belastbare Entscheidungsgrundlage und Vertrauen.

Statt Kohle oder Erd?l zu verbrennen, um Zement oder Stahl herzustellen, k?nnte in Zukunft Sonnenenergie daf¨¹r genutzt werden. Forschende der ETH Z¨¹rich haben eine thermische Falle entwickelt, die Sonnenstrahlung aufnimmt und Hitze abgibt. Sie wird ¨¹ber tausend Grad heiss.

ETH-Forschende gewinnen das Edelmetall aus Elektroschrott. Ihre neue Methode ist besonders nachhaltig: Sie basiert auf einem Proteinfaserschwamm, den die Wissenschaftler aus Molke herstellen, einem Nebenprodukt der Lebensmittelindustrie.

Fast jeder zweite Tr?ger eines Kreislaufunterst¨¹tzungssystems hat mit Infektionen zu k?mpfen. Der Grund daf¨¹r ist das dicke Kabel f¨¹r die Stromversorgung. ETH-Forschende haben nun eine L?sung f¨¹r das Problem gefunden.

Wo heisses Wasser fliesst, ist der Kalk nicht weit. In Haushalten ist das l?stig, in thermischen Kraftwerken ein teures Problem. Jetzt haben ETH-Forschende eine L?sung daf¨¹r gefunden.

An der ETH startet im Herbst 2024 ein neuer Master-Studiengang in Weltraumwissenschaften. Interessierte k?nnen sich ab April bewerben.

Forschende der ETH Z¨¹rich entwickeln eine neue Methode, um der Atmosph?re CO₂ zu entziehen. Sie arbeiten mit Molek¨¹len, die unter Lichteinfluss sauer werden. Das neue Verfahren ben?tigt viel weniger Energie als herk?mmliche Technologien.

CO₂ aus der Atmosph?re abzuscheiden und in recycliertem Beton oder in Gestein in Island zu speichern, ist machbar und weist eine positive Klimabilanz auf. Dies zeigen die Ergebnisse eines Pilotprojekts unter Leitung der ETH Z¨¹rich im Auftrag des Bundes.

Die ETH bietet ein neues Weiterbildungsprogramm f¨¹r die Wartungs- und Reparaturf?higkeit von Bauten und Produkten an. Hinter dem CAS stehen eine Architektin, ein Produktentwickler und ein Fertigungstechnologe.

Dank einer neuen Laserscanning-Technik k?nnen Forschende nun auch spezielle Kunststoffe mit hervorragender Elastizit?t 3D-drucken. So k?nnen sie auch menschen?hnliche Strukturen herstellen ¨C und er?ffnen damit der Soft-Robotik g?nzlich neue M?glichkeiten.

Barbara Treutlein vom Departement Biosysteme und Nicolas Noiray vom Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik haben zusammen mit ihren europ?ischen Partnern je einen ERC Synergy Grant erhalten.

Das Start-up Treeless Pack l?sst Zellulose von Mikroorganismen produzieren ¨C ganz ohne Holz. Aus der Zellulose k?nnen Papier, Verpackungsmaterial oder Verbundstoffe f¨¹r die Bauindustrie ressourcenschonend hergestellt werden.

Mit einem speziell beschichteten Metallgeflecht gewinnen Forschende der ETH Z¨¹rich Wasser aus Nebel und entfernen gleichzeitig Umweltschadstoffe. Menschen in trockenen, aber nebelreichen Gebieten k?nnten davon profitieren.

Die Wasserwirtschaft mit Kanalisation und zentralen Kl?ranlagen ist nicht mehr zukunftsf?hig und global keine L?sung. Umweltingenieurinnen und -ingenieure der ETH Z¨¹rich und der Eawag bereiten den Weg zu einer dezentraleren und kreislauff?higen Wasserinfrastruktur.

Komplett neue Herstellungstechnologien sind notwendig, aber in vielen F?llen nicht ausreichend, um die chemische Produktion klimaneutral zu gestalten, sagt Paolo Gabrielli.

Die Lunge beherbergt eine komplexe Fl¨¹ssigkeit: Das Surfactant. Es kann bei Fr¨¹hgeborenen oder Covid-Betroffenen auf der Intensivstation ¨¹ber Leben und Tod entscheiden. Eine ETH-Materialwissenschaftlerin will etwas Licht in die tr¨¹be Substanz bringen.

Bundespr?sident Alain Berset besuchte gestern auf Island eine Demonstrationsanlage von Carbfix und des Projekts ?DemoUpCARMA?, mit welcher CO₂ in den Untergrund gepresst wird. Projektkoordinator und ETH-Professor Marco Mazzotti erkl?rt, warum Schweizer CO₂ ausgerechnet nach Island verschifft wird.

Forschende der ETH Z¨¹rich, der Empa und der EPFL entwickeln eine 3D-gedruckte Einlagesohle mit integrierten Sensoren, die das Messen des Sohlendrucks im Schuh und damit w?hrend beliebiger Aktivit?ten erlaubt. Dies hilft Athlet:innen oder Patient:innen, Leistungs- und Therapiefortschritte zu bestimmen.

Eine neue Studie zeigt auf, was es braucht, damit die Kunststoffwirtschaft vollst?ndig nachhaltig wird: eine Kombination von viel Recycling, der Nutzung von CO₂ aus der Luft und von Biomasse. ?ndern m¨¹sste sich ausserdem das Image von Plastik.

Ein weiteres besonderes Jahr geht zu Ende. Auch im 2022 wurde an der ETH Z¨¹rich viel erforscht, entwickelt und erfunden. ETH-News blickt auf das ereignisreiche vergangene Jahr zur¨¹ck.

Forschende der ETH Z¨¹rich und der Carnegie Institution for Science zeigen auf, wie sich Stickstoffd¨¹nger nachhaltiger herstellen liesse. Dies ist nicht nur aus Klimaschutzgr¨¹nden n?tig, sondern auch um die Abh?ngigkeit von Erdgasimporten zu reduzieren und um die Ern?hrungssicherheit zu erh?hen.

Viele Impfstoffe m¨¹ssen w?hrend des Transports st?ndig gek¨¹hlt werden, damit sie wirksam bleiben. Ein internationales Forschungsteam unter Federf¨¹hrung der ETH Z¨¹rich hat nun ein spezielles Hydrogel entwickelt, das die Haltbarkeit von Impfstoffen auch ohne K¨¹hlung massiv verbessert. Die Erfindung k?nnte Leben retten und die Kosten von K¨¹hlketten senken.

ETH-Alumnus Christoph Rennhard entwickelt mit seiner Firma Pr?zisionsmaschinen f¨¹r den Weltmarkt. Er setzt auf Kompetenz, Kundenorientierung und talentierte Mitarbeitende ¨C und darauf, dass sein KMU schneller ist als Grosskonzerne.

Farben k?nnen auf ganz unterschiedliche Weisen entstehen. Doch Farbenreichtum ist nicht einfach nur sch?n anzusehen, Farben k?nnen auch eine wichtige Funktion haben.

ETH Pioneer Fellow Martin Hofmann hat ein Verfahren entwickelt, um pflanzliche Alternativen f¨¹r hochwertiges Fleisch zu produzieren. Seine Forschung zu den Fliesseigenschaften von weichen Materialien erm?glicht ihm, die Marmorierung echter Steaks zu imitieren. ?

ETH-Forschende nutzen k¨¹nstliche Intelligenz, um das Qualit?tsmanagement bei digitalisierten Produktionsprozessen zu verbessern. In einem Experiment beim Halbleiterproduzenten Hitachi Energy konnte der Anteil fehlerhafter Produkte halbiert werden.

Die ETH-Forscher Michele Gregorini und Philippe Bechtold haben ein Ger?t entwickelt, mit dem sich PCR-Tests unkompliziert auch ausserhalb des Labors durchf¨¹hren lassen ¨C in weniger als 30 Minuten. Nun geben sie als Jungunternehmer Vollgas, damit ihr Produkt bald in der Medizin zum Einsatz kommt.

Forscher der ETH Z¨¹rich haben die Verfahrenstechnik entwickelt, mit der sie aus Sonnenlicht und Luft CO₂-neutrale Treibstoffe herstellen k?nnen. Nun weisen sie in einer Nature-Publikation den stabilen und zuverl?ssigen Betrieb der Mini-Solarraffinerie unter realen Sonnenbedingungen nach. Und sie zeigen einen Weg auf, wie sich nachhaltiger Treibstoff ohne zus?tzliche CO₂-Steuern im Markt einf¨¹hren l?sst.

Tragf?hig, leicht und nun auch recycelbar: Die Forschenden um Professor Paolo Ermanni wurden mit dem ?Spark Award? f¨¹r ihr neuartiges Verfahren zur Herstellung nachhaltiger Verbundwerkstoffe ausgezeichnet. Die ETH Z¨¹rich w¨¹rdigte mit dem Preis in diesem Jahr zum zehnten Mal ihre vielversprechendste Erfindung.

Durch geschickte Kombination verschiedener Technologien kann Kunststoff hergestellt werden, der ¨¹ber die gesamte Lebensdauer klimaneutral ist. Dies zeigt ein internationales Forscherteam in einer neuen Studie. Der vorgeschlagene Herstellungsweg schliesst den Kohlenstoffkreislauf, ben?tigt weniger Energie als alternative Herstellungswege und ist gleich teuer wie diese oder sogar g¨¹nstiger.

Das Klimaschutzpotenzial einer CO₂-Abscheidung bei der Verwertung von Siedlungsabf?llen ist betr?chtlich, haben ETH-Forschende berechnet. M?chte man dieses Potenzial in der Praxis voll aussch?pfen, lauern allerdings Herausforderungen. ?

Ein interdisziplin?res Forschungsteam der ETH Z¨¹rich entwickelt in einem vom Bundesamt f¨¹r Energie (BFE) unterst¨¹tzten Projekt die Modellierungsplattform ?Nexus-e?. Sie erlaubt es, den Einfluss von technologischen, wirtschaftlichen sowie regulatorischen Entwicklungen auf das Energiesystem der Zukunft zu analysieren.

Eine klimaneutrale Luftfahrt ist m?glich. Doch auch in Zukunft d¨¹rften Flugzeuge mit fossilen Treibstoffen betrieben werden. Das ausgestossene CO₂ muss konsequent im Untergrund gespeichert werden.

Ein aussergew?hnliches Jahr geht zu Ende. ETH-News blickt zur¨¹ck auf Lichtblicke in schwierigen und unruhigen Zeiten, auf geniale Einf?lle, spannende Wissenschaft und gelebte Solidarit?t w?hrend und abseits der Corona-Pandemie.

Nachhaltiges Hightech-Material ist teuer. Das k?nnte sich bald ?ndern. Christoph Schneeberger entwickelt in seinem ETH Pioneer Fellowship ein Verfahren, mit dem sich faserverst?rkte Kunststoffe effizienter herstellen lassen.

Bioplastik liegt im Trend. F¨¹r Produkte mit Schaumstoffen gibt es aber noch wenige nachhaltige Alternativen. ETH-Pioneer-Fellow Zuzana Sediva entwickelt ein Verfahren, das aus organischem Abfall dereinst elastische Schuhsohlen oder Yogamatten machen soll.

Forschende der ETH Z¨¹rich haben K¨¹gelchen aus Polymer-Gelen dazu gebracht, in einem Zwei-Schritt-Verfahren von alleine komplexe Muster zu bilden. Damit k?nnten Oberfl?chen mit massgeschneiderten optischen und mechanischen Eigenschaften realisiert werden.??

ETH-Forschende entwickeln eine neue Methode, um kontrolliert Polymere von unterschiedlicher L?nge zu erzeugen. Dies ebnet den Weg f¨¹r neue Klassen von Kunststoffen, die in bisher undenkbaren Anwendungen eingesetzt werden k?nnen.

Zurzeit sind die 3D-Drucker des ETH-Spin-offs Spectroplast so gut ausgelastet wie nie zuvor: Das Jungunternehmen stellt im Auftrag von Medizinalfirmen unter anderem Silikonaufs?tze f¨¹r Atemmasken her.

ETH-Forschende analysierten verschiedene M?glichkeiten, die Netto-CO₂-Emissionen der chemischen Industrie auf null zu reduzieren. Die Wissenschaftler kommen zum Schluss: Eine CO₂-neutrale chemische Industrie ist m?glich.

Forschende der ETH Z¨¹rich und der Empa druckten mit einem Zellulose-Verbundmaterial verschiedene Objekte, deren Zellulosegehalt h?her liegt als derjenige von anderen 3D-gedruckten zellulosebasierten Gegenst?nden. Ein Trick half dabei.

Aus Zellulosefasern und biologisch abbaubaren Nanopartikeln haben ETH-Forschende ein Gel hergestellt, das sich verfl¨¹ssigt, wenn es durch die Spritzd¨¹se eines 3D-Druckers gepresst wird. Danach findet es rasch wieder zu seiner Form. Die Erfindung ebnet personalisierten Implantaten den Weg.

ETH-Forschende stellten 18-kar?tiges Gold her, das sehr leicht ist. Grundlage ist eine Matrix aus Plastik, welche metallische Legierungselemente ersetzt.

Z¨¹rcher Forscher druckten Michelangelos David als metallene Miniatur. Damit zeigen sie das Potenzial eines speziellen 3D-Druck?verfahrens, das an der ETH entwickelt wurde.

Die Automatisierung und Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft, neue Ans?tze einer nachhaltigen Chemie sowie der Einfluss von Bakterien auf die Gesundheit ¨C mit diesen Themen befassen sich drei neue Nationale Forschungsschwerpunkte, f¨¹r die die ETH Z¨¹rich die Leitung oder Co-Leitung ¨¹bernehmen wird.

ETH-Forscher stellten mithilfe eines 3D-Druckverfahrens komplexe und hochpor?se Glasobjekte her. Die Grundlage daf¨¹r ist ein spezielles Harz, das sich mit UV-Licht h?rten l?sst.

Forschende der ETH Z¨¹rich haben ein neues Verfahren entwickelt, um verformbare Mikrostrukturen herzustellen. Zum Beispiel: Gef?ssprothesen, die 40-mal kleiner sind als was bisher m?glich war. Dereinst k?nnten solche Stents helfen, lebensgef?hrliche Harnwegsverengungen von F?ten im Mutterleib zu erweitern.

Klimaneutrale Solartreibstoffe sind heute technisch m?glich und versprechen nachhaltiges Fliegen. Mit den richtigen Politikinstrumenten kann das Realit?t werden, schreibt Anthony Patt.

Mit der Maturaarbeit entdeckte ein ETH-Student seine Faszination f¨¹r Tauchroboter. Nun, drei Jahre sp?ter, nimmt er mit einer Gruppe von Gleichgesinnten am gr?ssten Wettbewerb f¨¹r ferngesteuerte Unterwasserroboter teil ¨C als erstes Schweizer Team ¨¹berhaupt.

Mikroverunreinigungen sind eine grosse Belastung f¨¹r unsere Gew?sser. Sie aus dem Abwasser zu beseitigen, ist technisch jedoch sehr aufw?ndig. ETH-Forschende haben nun einen Ansatz entwickelt, mit dem sich diese problematischen Substanzen effizient beseitigen lassen.

ETH-Materialforscher entwickeln ein Verfahren, mit dem sie Tr?pfchen in einer Emulsion gezielt und kontrolliert mit Partikeln ummanteln k?nnen, um sie zu stabilisieren. Damit erf¨¹llen sie einen lang gehegten Wunsch von Forschung und Industrie.

Drei ETH-Absolventen haben einen 3D-Drucker entwickelt, der Bauteile aus Carbon herstellen kann. Mit ihrem Spin-off 9T Labs k?nnte das Trio dem widerstandsf?higen Verbundwerkstoff zum endg¨¹ltigen Durchbruch verhelfen.

Digitale Fabrikationsmethoden f¨¹r Geb?ude und atemberaubende Betond?cher, ein Herz aus Silikon und ein neuer Studiengang in Medizin. Die Lehre und die Forschung der ETH Z¨¹rich war 2017 gepr?gt von Aufbruch und Pioniergeist.

ETH-Forscher entwickelten f¨¹r den 3D-Druck eine biokompatible Tinte mit lebenden Bakterien. Damit lassen sich biologische Materialien herstellen, die Giftstoffe abbauen oder hochreine Zellulose f¨¹r biomedizinische Anwendungen produzieren k?nnen.

Wie gelingt es zehn Studierenden aus unterschiedlichen ±Ø²©¹ÙÍø,±Ø²©ÌåÓýn, in sechs Tagen zu einem Team zusammenzuwachsen und gemeinsam ein Problem anzugehen? ETH-News begleitete eine Studentin bei der ETH-Woche 2017 zum Thema ?Manufacturing the future?.

Wissenschaftler sprechen vom 4D-Druck. Sie meinen damit die einfache Herstellung von Objekten, die sich zeitabh?ngig ver?ndern k?nnen. Forschende der ETH Z¨¹rich haben diesen Ansatz nun einen entscheidenden Schritt weitergebracht: Ein von ihnen entwickeltes Konstruktionsprinzip erlaubt tragf?hige und vorhersagbare Strukturen.

Gemeinsam Neues entwickeln und Dinge bewegen: Das treibt den Maschinenbauingenieur Moritz Mussgnug an. So gelingt es ihm, seine Doktorarbeit mit einem Start-up und einem Projekt f¨¹r Menschen in Nepal zu verbinden, bei dem es um die Herstellung von Walnuss?l geht.

Kreativit?t, K?nnen und vor allem Teamgeist sind bei den Innovations- und Fokus-Projekten am Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Z¨¹rich gefragt. Monatelang bereiten die Studierenden ihre technischen Innovationen vor, die sie heute im ETH Hauptgeb?ude pr?sentieren.

ETH-Wissenschaftler entwickelten eine Membran, welche medizinische Implantate vor einer unerw¨¹nschten Einkapselung mit Bindegewebe sch¨¹tzt. Die Forschenden haben vor einem guten Jahr eine Spin-off-Firma gegr¨¹ndet und sind nun beim Jungunternehmer-Wettbewerb Venture Kick ausgezeichnet worden.

Forschende der ETH Z¨¹rich stellten mit einem neuartigen Nano-Druckverfahren transparente Elektroden f¨¹r den Einsatz in Touchscreens her. Die neuen Elektroden geh?ren zu den transparentesten und leitf?higsten, die je entwickelt wurden.

Weil die Preise von Erd?l instabil und seine Ressourcen begrenzt sind, werden Petrochemikalien zunehmend aus Methanol hergestellt ¨C vor allem in China. Chemiker der ETH Z¨¹rich haben nun die ersten Schritte dieses Umwandlungsprozesses entschl¨¹sselt.

Eine der gr?ssten hygienischen Errungenschaften der letzten 150 Jahre ist zweifellos die Abwasserentsorgung ¨¹ber die Kanalisation. Doch diese Technologie allein kann das weltweite Abwasserproblem nicht l?sen. Wir brauchen neue Verfahren, um Abwasser hierzulande und in Entwicklungsl?ndern ressourcenschonend zu behandeln.

Weniger Zeit, weniger Fehler und leichtere Handhabung: Das verspricht eine neue Technologie f¨¹r die Analyse von Proteinen in Labors. Tina Hovestadt hat f¨¹r dieses Projekt ein Pioneer Fellowship der ETH Z¨¹rich erhalten.

Der ETH-Rat hat auf Antrag von ETH-Pr?sident Lino Guzzella eine Professorin und f¨¹nf Professoren an der ETH Z¨¹rich ernannt und einen Professorentitel verliehen.

Der diesj?hrige Max R?ssler-Preis wird an David J. Norris verliehen. Der Professor f¨¹r Materialtechnik am Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik erforscht Nano-Optik an der Schnittstelle von Chemie, Material- und Ingenieurwissenschaft.

Allj?hrlich vergibt das Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik (D-MAVT) die Aurel Stodola Medaille an einen herausragenden Wissenschaftler des Faches. Dieses Jahr wird damit Mauro Ferrari geehrt, der am Houston Methodist Hospital in Texas im Bereich Nano-Medizin forscht und lehrt. Am 1. April spricht er an der ETH Z¨¹rich ¨¹ber seine Forschung.

Kein Spielzimmer, sondern Ausbildungsst?tte: Im Eisenbahnbetriebslabor der ETH Z¨¹rich lernen nicht nur Studierende ihr Handwerk, sondern auch Lernende der SBB.

Polymilchs?ure findet sich als biologisch abbaubarer Kunststoff vermehrt in Verpackungen und Einwegprodukten. Um den steigenden Bedarf zu decken, haben ETH-Forschende ein Verfahren entwickelt, um Milchs?ure aus einem Abfallprodukt der Biotreibstoff-Industrie herzustellen.

Wenn Roh?l in Raffinerien zu Benzin und Heiz?l umgewandelt wird, kommen Hilfsstoffe ¨C sogenannte Katalysatoren ¨C zum Einsatz. Wissenschaftler stellten nun bei einer wichtigen Klasse von Katalysatoren der Erd?lchemie einen Bezug her zwischen ihrer Leistung, ihrer inneren Struktur und der Herstellungsmethode.