Fenster zu Wissenschaft und Forschung

Mickael L. Perrin will winzige Kraftwerke aus Graphen-Nanobändern bauen, die aus Wärme Strom erzeugen. Für sein ehrgeiziges Projekt erhielt er nun einen der prestigeträchtigen «ERC Starting Grants» der EU sowie eines der 32 Eccellenza-Förderungsstipendien des Schweizerischen Nationalfonds (SNF). Er wird eine Assistenzprofessur an der ETH Zürich antreten – und seine Forschung an der Empa fortsetzen.

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Das neue Arbeitsprogramm 2022 bis 2025 von Agroscope nimmt die vielfältigen Herausforderungen der Land- und Ernährungswirtschaft auf. Um Lösungen für eine produktive und nachhaltige Landwirtschaft zu entwickeln, orientiert sich Agroscope zunehmend an den Prinzipien der Agrarökologie.

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Das Empa-Spin-off «viboo» hat einen selbstlernenden Algorithmus zur Regelung des Raumklimas entwickelt. Dadurch lassen sich Gebäude vorausschauend kühlen oder heizen und so rund ein Drittel Energie einsparen. Nach erfolgreichen Experimenten im NEST, dem Forschungs- und Innovationsgebäude von Empa und Eawag, werden nun erste Pilotprojekte mit Industriepartnern umgesetzt.

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Der Schlaganfall ist die zweithäufigste Todesursache in Europa, in der Schweiz sind jährlich rund 16‘000 Personen davon betroffen. Deshalb lancieren die Medizinische Fakultät der Universität Bern und das Stroke Center des Inselspitals, Universitätsspital Bern in Zusammenarbeit mit der European Stroke Organisation den Weiterbildungsstudiengang MAS Stroke Medicine: Er soll ab Frühjahr 2022 die nächste Generation von Fachleuten in der Schlaganfallmedizin in ganz Europa ausbilden.

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Die Zufriedenheit mit der Partnerschaft verändert sich bei den meisten Menschen über die Zeit. Forschenden des Instituts für Psychologie der Universität Bern ist es gelungen, erstmals typische Entwicklungsverläufe sowohl über die Lebenspanne als auch über die Beziehungsdauer zu identifizieren. Die Studie zeigt, dass die durchschnittliche Beziehungszufriedenheit im Alter von 40 Jahren und nach 10 Beziehungsjahren am tiefsten ist.

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Der Biochemiker Rodrigo Siqueira Reis untersucht die Funktionsweise von RNA-Strukturen bei der Anpassung von Pflanzen an höhere Temperaturen. Ziel ist ein besseres Grundverständnis dafür zu erlangen, wie sich Pflanzen an die Bedingungen des Klimawandels anpassen.

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PSI-Forschende haben einen wichtigen Bestandteil im Auge aufgeklärt. Es handelt sich um ein Protein in den Stäbchenzellen der Netzhaut, die es uns ermöglichen, bei Dämmerlicht zu sehen. Das Protein sorgt als Ionenkanal in der Zellmembran dafür, dass das Sehsignal vom Auge ins Gehirn weitergeleitet wird; Menschen, bei denen das Molekül aufgrund einer Erbkrankheit nicht richtig funktioniert, erblinden.

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Das Kantonsspital Baden (KSB) und das Paul Scherrer Institut PSI in Villigen gehen in der Forschung gemeinsame Wege. Zu diesem Zweck haben die beiden Institutionen einen Kooperationsvertrag unterzeichnet. Ziel ist es, gemeinsame Initiativen und klinisch-angewandte Forschungsprojekte zu initiieren. Auch die Gründung von gemeinsamen Spin-offs oder Start-ups wird möglich sein.

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Der Regierungsrat des Kantons Bern hat einen neuen Vizerektor in die Universitätsleitung gewählt. Per 1. Januar 2022 übernimmt Hugues Abriel das Vizerektorat Forschung.

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Extremereignisse im Meer sind kaum erforscht. Forschende der ETH Zürich, der Universität Bern und der Universität von Tasmanien zeigen nun erstmals, dass marine Hitzewellen und Extremereignisse mit hohem Säurewert und Sauerstoffmangel gemeinsam auftreten können – mit noch kaum abschätzbaren Folgen für das Leben im Meer.

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Quanteneffekte in Supraleitern könnten der Halbleitertechnologie eine neue Wendung geben. Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und der Universität Cornell im US-Bundesstaat New York haben ein Verbundmaterial identifiziert, das Quantenbauelemente in die Halbleitertechnologie integrieren und damit elektronische Bauteile deutlich leistungsstärker machen könnte. Sie veröffentlichen ihre Ergebnisse am 22. Dezember 2021 im Fachblatt Science Advances.

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Eine internationale Gruppe von Forschenden unter Leitung des Paul Scherrer Instituts PSI und der Heriot-Watt-Universität haben die Klimawirkungen von sogenanntem blauem Wasserstoff umfangreich analysiert. Er wird aus Erdgas gewonnen, wobei die dabei entstehenden CO2-Emissionen abgeschieden und gespeichert werden. Die Studie zeigt, dass blauer Wasserstoff unter bestimmten Voraussetzungen eine positive Rolle bei der Energiewende spielen kann. Sie erscheint im Fachmagazin Sustainable Energy & Fuels der Royal Society of Chemistry.

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Intelligente Verpackungen mit Sensoren, die etwa Nahrungsmittel wie Gemüse auf langen Transportwegen überwachen, sind ein Zukunftstrend. Doch solche «Einweg-Elektronik», die in Massen gedruckt wird, macht auch Probleme: Metalle in Drucktinten sind teuer – und ihre umweltgerechte Entsorgung ist aufwändig und verschärft das Problem des Elektroschrotts. Eine neue Lösung von Empa-Forschern soll hier Abhilfe schaffen.

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Die neue Wasser-Timeline führt mit rund 200 Bildern und Texten durch 200 Jahre der wechselhaften Geschichte des Schweizer Gewässerschutzes. Sie soll aufzeigen, wie der Wandel zu nachhaltigerem Management von natürlichen Ressourcen gestaltet werden kann.

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An der Empa in Dübendorf entsteht der zukunftsorientierte Forschungscampus «co-operate» – ein Gebäudekomplex, in dem wegweisende Forschung betrieben wird und der zugleich selber Objekt der Forschung ist.

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Jedes Jahr werden die meist zitierten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen gekürt. Sie gelten für ihren Fachbereich jeweils als besonders einflussreich. Die Empa stellt dieses Jahr gleich drei dieser Ausnahme-Forscher – zwei alte Bekannte und ein Neuzugang.

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Marmorholz ist ein begehrter Werkstoff in der gehobenen Möbelbranche. In einem neu entwickelten Verfahren ist es Empa-Forschenden gelungen, die Besiedlung von Pilzen in einheimischen Holzarten zu kontrollieren und so kunstvolle Muster, Bilder und sogar Wörter im Holz hervorzubringen.

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Additive Fertigung ist faszinierend: Wie von Zauberhand wachsen in 3D-Druckern komplexe Werkstücke heran: Schicht für Schicht für Schicht … – ohne menschliches Zutun, wie es auf den ersten Blick erscheint. Doch die Technologie ist anspruchsvoll und erfordert viel Handarbeit mit Fingerspitzengefühl, wie ein Besuch beim Team des «Swiss m4m Center» in Bettlach zeigt.

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Was passiert, wenn die menschliche Plazenta mit SARS-CoV-2 infiziert wird? Das Forscherteam von PD Dr. Marco Alves (Institut für Virologie und Immunologie IVI, Bern) und Prof. Dr. David Baud (Centre Hospitalier Universitaire Vaudois, Chuv) konnte nachweisen, dass sich die Zellen der menschlichen Plazenta mit SARS-CoV-2 infizieren können. Das Virus kann sich dort rasch vermehren und die angrenzenden Plazentazellen infizieren. Die Resultate der Studie wurden im Wissenschaftsmagazin Cell Reports Medicine (Fahmi et al, 2021) veröffentlicht.

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Die Schweiz und die EU forcieren die Wiederverwendung von Rohstoffen. Doch die Kreislaufwirtschaft in der Textilbranche treibt trotz bester Bemühungen zuweilen abstruse Blüten. Denn auch Recycling kann der Umwelt schaden. Empa-Forscherin Claudia Som räumt im Interview mit Nachhaltigkeits-Mythen auf und sagt, wie Konsumentinnen und Konsumenten schwarze Schafe erkennen.

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Ein internationales Team mit Beteiligung des Paul Scherrer Instituts PSI zeigt auf, wie Licht die Eigenschaften von Festkörpern grundlegend verändern kann und wie diese Effekte für zukünftige Anwendungen genutzt werden können. Die Fortschritte auf diesem Gebiet, die unter anderem auf Experimenten beruhen, die auch am Schweizer Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFEL durchgeführt werden können, fassen die Forschenden im Fachmagazin Reviews of Modern Physics zusammen.

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Im Flüsschen Spöl, ganz im Süden von Graubünden, liegen Sedimente, die mit PCB belastet sind. Die Chemikalie stammt aus dem 50 Jahre alten Korrosionsschutzanstrich eines Wasserkraftwerks; sie fliesst mit dem Wasser des Spöl bergab – bis ins Schwarze Meer.

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Forschende unter Leitung des Nobelpreisträgers Charles Rice von der Rockefeller University und Volker Thiel von der Universität Bern und Institut für Virologie und Immunologie haben ein nicht-ansteckendes Modell von SARS-CoV-2 entwickelt, das es ermöglicht, das Virus und neue Varianten einfacher, schneller und sicherer zu untersuchen. Zudem lassen sich mit dem realistischen Modell Medikamente besser testen.

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Unter der Leitung der Empa und des International Iberian Nanotechnology Laboratory gelang es einem internationalen Forscherteam erstmals, Quanten-Spinketten aus Kohlenstoff zu bauen, wie sie in der aktuellen Ausgabe von «Nature» berichten. Mittels Rastertunnelmikroskopie lieferten sie experimentelle Beweise für eines der wichtigsten Modelle des Quantenmagnetismus: die Haldane-Phase, erstmals 1983 vorhergesagt von F.D.M. Haldane, einem der drei Träger des Physik-Nobelpreises 2016. Die Ergebnisse könnten zu einem besseren Verständnis des Quanten-Magnetismus führen und einen Beitrag zum aufstrebenden Gebiet des Quantum Computing leisten.

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Es besticht durch ein filigranes, geschwungenes Betondach und eine selbstlernende Gebäudetechnik: das neueste Bauwerk im Forschungsgebäude NEST der Empa und Eawag in Dübendorf. Die innovative Einheit, die vollgepackt ist mit ETH-Forschung, wurde am 6. Oktober offiziell eröffnet.

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Im Januar 2021 waren die Empa und BASE («Basel Agency for Sustainable Energy») unter den Preisträgern der prestigeträchtigen «Inclusive Growth and Recovery Challenge» von data.org, einer Plattform, die sich für den Einsatz von Datenwissenschaften zu sozialen Zwecken einsetzt.

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Marine Hitzewellen in stark befischten Gewässern werden in Zukunft negative Auswirkungen haben für die Fischbestände, den Fischfang und alle Menschen, die davon abhängig sind. Dies zeigt eine neue Studie unter der Leitung der University of British Columbia, an der auch Thomas Frölicher von der Universität Bern beteiligt war.

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Die Schweiz hat sich zum Ziel gesetzt, bis im Jahr 2050 keine Treibhausgasemissionen mehr auszustossen. Mit diesem Netto-Null-Ziel möchte sie ihren Beitrag dazu leisten, die Klimaerwärmung global auf weniger als 1.5 Grad zu begrenzen. Die Szenarien der Kompetenzzentren zeigen, dass sich das Netto-Null-Ziel technisch bis 2050 erreichen lässt. Dafür sind aber koordinierte und umfassende Anpassungen in verschiedenen Bereichen notwendig, welche die gesamte Gesellschaft betreffen.

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Zum ersten Mal haben Forschende am Paul Scherrer Institut PSI zwei Proteine über eine frei stehende, starre Verbindung miteinander verknüpft. Das Brückenglied hält die beiden Eiweissmoleküle in einem definierten Abstand und Winkel zueinander − ähnlich dem Griff einer Hantel zwischen zwei Gewichten.

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Empa-Forscher Peter Nirmalraj will Proteine in nie gekannter Präzision ablichten – und damit Einblicke in das molekulare Krankheitsgeschehen von Alzheimer gewinnen. Dies soll den Weg zu einer früheren und vereinfachten Diagnose der Demenzerkrankung über einen Bluttest ermöglichen. Gemeinsam mit der Klinik für Neurologie des Kantonsspital St.Gallen konnte nun eine erfolgreiche Pilotstudie abgeschlossen werden.

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Solarzellen als Designobjekte zieren neu die Fassade über dem Haupteingang des NEST-Gebäudes der Empa und Eawag. Das Design stammt aus einem interdisziplinären Design-Wettbewerb der Hochschule Luzern (HSLU) mit der Empa. Das Siegerprojekt zeigt an der NEST-Fassade augenscheinlich, wie sich Photovoltaik-Module visuell in Gebäude integrieren lassen und die architektonische Qualität verbessern können.

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Ein neues, an der Empa entwickeltes chemisches Verfahren macht aus Baumwolle ein schwer entflammbares Gewebe, das trotzdem die hautfreundlichen Eigenschaften von Baumwolle behält.

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Wie sicher sind die mRNA-Impfungen? Wen wird die vierte Welle treffen? Der weltweit renommierte Berner Virologe Volker Thiel beantwortet im Video-Interview drängende Fragen rund um die Corona-Impfung.

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Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des Paul Scherrer Instituts PSI hat ein Geheimnis um die Schale eines Meerestiers gelüftet: Die Forschenden haben entschlüsselt, weshalb die Schutzhülle des Armfüssers Discinisca tenuis in Wasser extrem weich und an der Luft wieder hart wird. Die Studie erschien im Fachblatt Nature Communications.

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Das Projekt COgITOR wird von der EU mit knapp 3,5 Millionen Euro für die nächsten vier Jahre gefördert. Koordiniert vom «Istituto Italiano di Tecnologia» (IIT) in Genua und unter Beteiligung von Empa-Wissenschaftlern wollen die Forschenden ein kugelförmiges, flüssiges kybernetisches System entwickeln, das in extremen Umgebungen oder auf anderen Planeten eingesetzt werden kann.

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Einem Forschungsteam der Universität Bern ist die erste präzise Datierung von Pfahlbauten am Ufer des Ohridsees im südwestlichen Balkan gelungen: Sie sind in der Mitte des 5. Jahrtausends vor Christus entstanden. Die Region um den ältesten See Europas spielte bei der Ausbreitung der Landwirtschaft eine Schlüsselrolle.

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Eine Langzeitstudie von Agroscope hat zum ersten Mal die ökologischen, agronomischen und ökonomischen Stärken und Schwächen von vier verschiedenen Anbausystemen experimentell untersucht. Der Biolandbau steht bezüglich Umweltleistungen an der Spitze. Beim Ertrag hinkt er der konventionellen Landwirtschaft aber nach wie vor hinterher.

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In einem schweizweit einzigartigen Pilotprojekt konnten 9’000 Wahlberechtigte der Gemeinde Köniz erstmals selbst darüber entscheiden, welche Fragen in den Fragenkatalog der Online-Wahlhilfe smartvote einfliessen. Im Rahmen eines Projektes des Schweizerischen Nationalfonds unter der Leitung des Instituts für Politikwissenschaft der Universität Bern hatten die Wahlberechtigten die Möglichkeit, auf der eigens dafür entwickelten Online-Plattform «Demokratiefabrik», den smartvote-Fragebogen für die anstehenden Gemeindewahlen zu erarbeiten. Nun zeigt ein erster Ergebnisbericht, dass diese neue Beteiligungsform gut funktioniert hat.

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Die Schweiz ist bebaut. Rund 1.8 Millionen Gebäude stehen im Land, und pro Jahr wird nur ein Prozent dieses Gebäudebestandes saniert. Es dauert also rechnerisch 100 Jahre, bis der Gebäudebestand im Land durchgehend erneuert ist – das wäre zu langsam, um die Energiewende zu schaffen. Doch bevor die Politik stimulierende Förderprogramme beschliesst, muss diese gewaltige Aufgabe zunächst gegliedert werden: Welche Massnahmen sind wo sinnvoll? Womit fangen wir an?

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Aymo Brunetti war Mitglied der Swiss National COVID-19 Science Task Force. Er hat die interdisziplinäre Zusammenarbeit als bereichernd erlebt. In der Krise sei sehr viel sehr gut gemacht worden, sagt der Professor für Wirtschaftspolitik und Regionalökonomie im Interview.

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In Afghanistan überstürzen sich die Ereignisse. Die Taliban haben nach Abzug der Nato-Streitkräfte in kürzester Zeit die Macht im Land übernommen, über ein sich ausbreitendes Chaos und Panik unter der afghanischen Bevölkerung berichten fortlaufend internationale Medien in dramatischen Bildern. Der renommierte Islamexperte Reinhard Schulze von der Universität Bern erläutert in Interviews die Hintergründe der akuten Krise.

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Wunden im Verdauungstrakt zu verschliessen, ist eine Herausforderung. Empa-Forschende haben daher ein Polymer-Pflaster für den Darm entwickelt, mit dem Verletzungen stabil verklebt und abgedichtet werden können.

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Ein internationales Konsortium von Forschenden mit Beteiligung des Instituts für Genetik der Universität Bern konnte zeigen, wie Fellfarben bei Hunden vererbt werden. Zudem konnten sie nachweisen, dass eine Genvariante für helles Fell bei Hunden und Wölfen von einem inzwischen ausgestorbenen Verwandten des Wolfs stammt und mehr als zwei Millionen Jahre alt ist.

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Im Projekt «Urban Climate Bern» untersuchen Forschende die Folgen von Hitzewellen für Bern. Die Klimawissenschaftlerinnen und -wissenschaftler arbeiten dabei eng mit der Praxis zusammen. Zum Beispiel mit den Verantwortlichen für den öffentlichen Grünraum, Stadtgrün Bern und Energie Wasser Bern.

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Starkregen und Hochwasser haben das Wetter in den vergangenen Wochen geprägt. Um diese Wetterereignisse genauer vorherzusagen und zusammen mit dem globalen Klimawandel besser zu verstehen, entwickelt die ETH Zürich mit Partnern eine neue Generation von hochaufgelösten Wetter-​ und Klimamodellen.

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Eine internationale Studie, koordiniert von der Universität Bern und der London School of Hygiene & Tropical Medicine, zeigt erstmals den tatsächlichen Beitrag des menschengemachten Klimawandels an hitzebedingten Todesfällen. Zwischen 1991 und 2018 waren mehr als ein Drittel aller Todesfälle, bei denen Hitze eine Rolle spielte, auf die Klimaerwärmung zurückzuführen. Die bisher grösste Studie dieser Art mit Daten aus 732 Städten in 43 Ländern weltweit wurde soeben in der Fachzeitschrift «Nature Climate Change» veröffentlicht.

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Jahrzehntelang dachte man, dass ein Schlüsselbereich des Gehirns lediglich das Gehen reguliert. Forschende am Biozentrum der Universität Basel und am Friedrich Miescher Institut for Biomedical Research (FMI) haben nun gezeigt, dass diese Hirnregion unterschiedliche Populationen von Neuronen enthält, die eine Reihe verschiedener Körperbewegungen steuern – nicht nur das Gehen. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, Therapien für die Parkinson-Krankheit zu verbessern.

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Die Technologie, Betonbauwerke mit kohlefaserverstärktem Kunststoff zu stabilisieren und so zu einem längeren Leben zu verhelfen, entstand vor Jahrzehnten; unter anderem an der Empa. Heute arbeiten Forschende in Dübendorf an einer neuen Variante mit vorgespannten Lamellen – mit guten Aussichten für die Praxis.

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Salmonelleninfektionen können ein breites Spektrum an Krankheitsverläufen zur Folge haben. Ein Grund dafür, dass einige Fälle harmlos, andere dagegen sehr schwer verlaufen, liegt nach neusten Forschungsergebnissen in der Darmflora.

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Die alten italienischen Geigenbaumeister Antonio Stradivari und Guarneri del Gesù griffen zu unerwarteten chemischen Hilfsmitteln, um den aussergewöhnlichen Klang ihrer Instrumente hervorzurufen. Das hat ein internationales Team von Forschenden unter Beteiligung des Paul Scherrer Instituts PSI nun herausgefunden. An der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS untersuchten sie Hobelspäne der wertvollen Geigen, die bei Reparaturen anfielen.

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Von Bauteilen für Eisbohrer für die Antarktisforschung über optische Laborinstrumente bis hin zu Teilen für Satelliten für die Weltraumforschung: Im Rahmen seiner Polymechaniker-Lehre in der Werkstatt des Physikalischen Instituts der Universität Bern hat Jan Heidegger bereits alles angefertigt.

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Viele wissenschaftliche Experimente setzen voraus, dass die Zeit mit Hilfe einer klar definierten Frequenz mit hoher Präzision gemessen werden kann. Ein neuer Ansatz erlaubt es nun, die Frequenzmessung im Labor direkt mit der Atomuhr in Bern zu vergleichen.

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Daten und Signale lassen sich mit Glasfasern schnell und zuverlässig übertragen – so lange die Faser nicht bricht. Eine starke Biegung oder Zugbelastung kann sie schnell zerstören. Ein Empa-Team hat nun eine Faser mit flüssigem Glycerin-Kern entwickelt, die sehr viel robuster ist und Daten ebenso sicher übertragen kann. Und aus solchen Fasern lassen sich sogar mikrohydraulische Bauteile und Lichtsensoren bauen.

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Forschende des Instituts für Infektionskrankheiten (IFIK) der Universität Bern und des Instituts für Virologie und Immunologie (IVI) konnten dank innovativer Zellkulturmodelle bestimmen, welche Tiere für eine SARS-CoV-2-Infektion empfänglich sind.

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Forschende der ETH Zürich konnten zusammen mit einem internationalen Team mithilfe seismischer Daten erstmals ins Innere des Mars blicken. Sie haben Kruste, Mantel und Kern vermessen und deren Zusammensetzung eingegrenzt. Die drei resultierenden Artikel erscheinen gleichzeitig im Fachmagazin «Science» als Titelgeschichte.

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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und des Brookhaven National Laboratory (BNL) haben in einem internationalen Team eine neue Methode für komplexe Röntgenuntersuchungen entwickelt, mit der sogenannte korrelierte Metalle besser verstanden werden können. Diese Materialien könnten für praktische Anwendungen in der Supraleitung, Datenverarbeitung oder in Quantencomputern nützlich sein. Die Forschenden stellten ihre Arbeit gestern im Fachmagazin Physical Review X vor.

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Ein internationales Forschungsteam von Kryptologen hat eine Sicherheitsanalyse der beliebten Messaging-​Plattform Telegram vorgenommen. In deren Protokoll wurden mehrere Schwachstellen identifiziert. Damit sind wesentliche Datensicherheitsgarantien nicht ausreichend erfüllt.

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Bei der Untersuchung von zwei Exoplaneten in einem hellen, nahe gelegenen Sternsystem hat der CHEOPS-Satellit den dritten bekannten Planeten des Systems ausgemacht, der unerwarteterweise die Oberfläche des Sterns kreuzte. Dieser Transit offenbart spannende Details über einen «beispiellosen Planeten», wie das wissenschaftliche Team unter der Leitung der Universitäten Genf und Bern sowie Mitglieder des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS betonen.

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Dämmstege sind in Alu-Fensterprofilen und Fassaden für eine gute Wärmedämmung unerlässlich. Empa-Forschende und ihre Partner arbeiten seit längerem an einem neuartigen «Sandwich»-Produkt mit einer umweltfreundlichen Füllung: Recyclingmaterial aus PET-Flaschen. Nun steht die Markteinführung an – mit guter Aussicht auf Erfolg.

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Klimaforschende der ETH Zürich haben erstmals mit Beobachtungsdaten für Europa nachgewiesen, dass Wälder Niederschläge begünstigen. Ihre Analysen zeigen zudem: Würden die verfügbaren Landwirtschaftsflächen aufgeforstet, könnte die Niederschlagsmenge in Europa um mehr als sieben Prozent zunehmen.

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Wenn sich fluoreszierende Farbstoffmoleküle perfekt aneinanderschmiegen, entsteht etwas völlig Neues: Ein über viele Moleküle verteilter angeregter Zustand. Solche «kollektiven Anregungen» lassen sich vielfältig nutzen – etwa für organische Solarpanels, in Sensoren, für ultraschnelle Datenübertragung oder in der Mikroskopie. Empa-Forschern ist es gemeinsam mit Kollegen der ETH Zürich, der EPFL, des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der IBM Research Zürich gelungen, solche chemischen Lichtverstärker zehnfach effizienter zu machen als bisher.

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Forschende vom Institut für Psychologie der Universität Bern konnten nachweisen, dass nicht nur bewusste, sondern auch unbewusste alltägliche Erlebnisse von unserem Gedächtnis abgespeichert werden. Bemerkenswert ist zudem, dass die unbewussten Erlebnisse – im Unterschied zu den bewussten – vom Gehirn nicht wieder gelöscht werden.

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Die Immunzellen schützen unseren Körper vor eindringenden Krankheitserregern. Das Rezeptorprotein CCR5 auf den T-Zellen, einer Sorte von Abwehrzellen, übernimmt dabei eine wichtige Rolle. Gleichzeitig ist dieses Protein jedoch auch ein Einfallstor für HI-Viren. Ein Konsortium von Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI, des Biozentrums an der Universität Basel und der Universität Genf hat nun entschlüsselt, wie der CCR5-Rezeptor aktiviert wird. Die Arbeit liefert wichtige Erkenntnisse, um Therapien gegen AIDS, Krebs und entzündliche Erkrankungen zu entwickeln.

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In den PSI-Laboren stellen Forschende Proteine des neuartigen Coronavirus Sars-CoV-2 her. Damit untersucht das Universitätsspital Zürich in Europas erster Langzeitstudie dieser Art, wie viele Menschen sich in der Schweiz tatsächlich mit dem Virus infiziert haben.

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Bei seiner Expedition zum Monte-Rosa-Massiv hat das internationale Team von Ice Memory zwei über 80 Meter lange Eisbohrkerne vom 4500 Meter hohen Colle Gnifetti entnommen. Diese sollen im Eisbohrkernarchiv in der Antarktis aufbewahrt werden. Damit wird das älteste Eis der Alpen für zukünftige Forschergenerationen konserviert.

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Moderne, dezentrale Energiesysteme sind eine hochkomplexe Angelegenheit. Diese optimal und kosteneffizient zu planen, stellt eine grosse Herausforderung für Energieplanerinnen und -planer dar. Das Empa Spin-off «Sympheny» bietet dazu eine Software, die Planern dabei hilft, das geeignete Energiekonzept für ein Gebäude, ein Quartier oder gar eine ganze Stadt zu finden und so deren Ziele hinsichtlich Nachhaltigkeit und Energieeffizienz zu erfüllen.

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Über Wasserstoff als nachhaltige Alternative für den Antrieb von Fahrzeugen wird nicht erst seit heute in Fachkreisen diskutiert. In der Tat bietet Wasserstoff gegenüber anderer alternativer Energielieferanten viele Vorteile. Um Erfahrungen in der nachhaltigen Produktion, Lagerung und dem Transport von Wasserstoff zu sammeln, plant armasuisse Wissenschaft und Technologie zusammen mit weiteren Stellen aus dem VBS den Bau eines Wasserstoff-Demonstrators in Thun.

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Synhelion und die Empa führen ein gemeinsames Forschungsprojekt für die Weiterentwicklung eines Hochtemperatur-Energiespeichers durch, der ein zentraler Bestandteil bei der Herstellung von klimafreundlichen solaren Treibstoffen ist. Das Projekt wird zum weltweit ersten Mal das günstige und skalierbare Speichern von Hochtemperatur-Solarwärme von über 1'000°C ermöglichen. Die Speichertechnologie soll in Synhelions erster industrieller Anlage, die 2022 gebaut wird, Anwendung finden. Das Projekt wird von der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung Innosuisse mitfinanziert.

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Die OECD gibt grünes Licht für den an der Eawag entwickelten Toxizitätstest mit gezüchteten Fischzellen. Damit ist der Weg frei für Unternehmen und Behörden auf der ganzen Welt, die Umwelttoxizität von Chemikalien zu bestimmen, ohne dabei auf Tierversuche zurückgreifen zu müssen.

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Es könnte ein Meilenstein auf dem Weg zum Nachweis von Leben auf anderen Planeten sein: Forschenden unter der Leitung des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) PlanetS, den die Universität Bern gemeinsam mit der Universität Genf leitet, ist es gelungen, mehrere Kilometer über dem Boden aus einem Hubschrauber eine zentrale molekulare Eigenschaft aller Lebewesen zu messen. Die Messtechnik könnte auch Möglichkeiten zur Fernerkundung der Erde eröffnen.

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Bakterien aus einer indischen Mülldeponie könnten helfen, chemische Altlasten zu beseitigen. Im Fokus stehen Pestizide wie Lindan oder bromierte Flammschutzmittel, die sich in der Natur und in Nahrungsketten anreichern. Forscher der Empa und der Eawag erzeugten mit Hilfe dieser Bakterien Enzyme, die solche Chemikalien zerlegen können.

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PSI-Forschende haben eine neues Tomografie-Verfahren entwickelt, mit dem sie chemische Eigenschaften im Inneren von Katalysator-Materialien in 3-D extrem genau und schneller als bislang messen können. Die Anwendung ist gleichermassen für Forschung und Industrie wichtig. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden in der Fachzeitschrift Science Advances.

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Nachhaltig produziert, tragen synthetische Treibstoffe dazu bei, die Mobilität auf erneuerbare Energie umzustellen und die Klimaziele im Strassenverkehr zu erreichen. Empa-Forschende untersuchen im Mobilitätsdemonstrator «move» die Herstellung von synthetischem Methan aus energetischer, technischer und wirtschaftlicher Perspektive – ein Projekt mit globalem Potenzial.

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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.

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Ein Team unter Leitung von Empa- und ETH-Forschern spielt mit 3D-Bausteinen im Nanobereich, die bis zu 100-mal grösser sind als Atome und Ionen. Und obwohl zwischen diesen Nano-«Legosteinen» ganz andere, viel schwächere Kräfte wirken als jene, die Atome und Ionen zusammenhalten, bilden sie ganz von selbst Kristalle, deren Strukturen natürlichen Mineralien gleichen.

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Schweizer Autofahrer nutzen zahllose Autoreifen ab. Statt sie zu verbrennen, liessen sie sich quasi vor Ort wiederverwenden: Im Asphalt anderer Länder steckt längst Gummi aus Altreifen. Die Empa und Partner aus der Praxis beleuchten diese Idee für Schweizer Verhältnisse.

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Durch den klimabedingten Temperaturanstieg wird der Kühlbedarf von Gebäuden weiter zunehmen. Eine Hochrechnung von Empa-Forschenden basierend auf Daten des NEST-Gebäudes und künftigen Klimaszenarien für die Schweiz zeigt, dass dieser Anstieg des Energiebedarfs für die Kühlung erheblich sein dürfte und einen starken Einfluss auf unser künftiges – elektrifiziertes – Energiesystem haben kann.

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Auch eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft läuft nicht ohne Energie. Solaranlagen und Windfarmen, Gezeiten- und Erdwärmekraftwerke: Sie alle zweigen Energie aus Energieströmen ab, die zuvor seit Urzeiten unangetastet geblieben waren. Die Frage lautet daher: Welchen Anteil dieser Energieströme darf die Menschheit für ihre Zwecke nutzen, ohne dass das Energiesystem der Erde dabei Schaden nimmt? Empa-Forscher haben einen Ansatz entwickelt, um dies abschätzen zu können.

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Die Weltmeere sind ein wichtiger CO2-Speicher. Doch wieviel Kohlendioxid können sie künftig tatsächlich aufnehmen? Entsprechende Prognosen wiesen bisher eine grosse Bandbreite auf. Berner Klimaforschende konnten nun die Leistung des Südpolarmeers als sogenannte CO2-Senke genauer bestimmen.

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Forschende der Universität Bern haben eine neue verhaltensökonomische Methode entwickelt, um die Wirkung von CO2-Preisen und ihrer Folgen für die Umwelt unter kontrollierten Laborbedingungen zu testen: der Carbon Emission Task. Die Ergebnisse ermöglichen eine Erforschung der Wirksamkeit von CO2-Steuern, die in der Bekämpfung des Klimawandels als zentrales Lenkungsinstrument gelten.

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Die Bilder lassen niemanden kalt: riesige Strudel von Plastikmüll in den Weltmeeren mit zum Teil verheerenden Folgen für deren Bewohner – das Vermächtnis unseres modernen Lebensstils. Durch Verwitterung und Abbauprozesse entstehen daraus unzählige Kleinstpartikel, die sich inzwischen in praktisch allen Ökosystemen nachweisen lassen.

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Mit einer einzigartigen Kombination aus Computersimulationen und Laborexperimenten haben Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI neue Bindungsstellen für Wirkstoffe – etwa gegen Krebs – an einem lebenswichtigen Protein des Zellskeletts entdeckt. Elf dieser Stellen waren zuvor unbekannt. Die Studie ist erschienen in dem Journal Angewandte Chemie International Edition.

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Gestern startete das neue Forschungsprojekt SURE (SUstainable and Resilient Energy for Switzerland). In den nächsten sechs Jahren untersuchen Forschende aus zehn Institutionen unter Federführung des Paul Scherrer Instituts PSI, wie die Energieversorgung in der Schweiz in den kommenden Jahrzehnten möglichst nachhaltig und störungsfrei erfolgen kann.

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Autos, die autonom von A nach B navigieren, sollen in einigen Jahren Alltag sein. Doch der Weg zu einer Strassenzulassung ist noch weit. Ein wichtiger Aspekt: Wie lässt sich erkennen, ob ein selbstfahrendes Auto mit zunehmendem Alter «blind» geworden ist, die Sensoren also ausgetauscht werden müssten? Eine Empa-Forscherin sucht mit ihrem Team nach einer Lösung.

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Viele von uns langweilen sich in der Pandemie mehr – was nicht per se schlecht ist, wie Wanja Wolff sagt. Der Psychologe am Institut für Erziehungswissenschaften erforscht Langeweile in Zeiten von Covid-19 und kommt zum Schluss: Langeweile ist ein mächtiger Motivator.

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Das Technologietransferzentrum für 3D-Druck in der Medizintechnik erfüllt seit dem 15. April offiziell die Anforderungen der ISO-Norm 13485:2016 und darf damit Implantate und Instrumente für Patienten produzieren. Der Startschuss für viel versprechende Projekte mit Schweizer KMU: Das Partnernetzwerk umfasst bereits 45 Firmen und Institutionen.

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Multiresistente Krankheitserreger sind ein gravierendes und zunehmendes Problem in der modernen Medizin. Wo Antibiotika wirkungslos bleiben, können diese Bakterien lebensgefährliche Infektionen verursachen. Forschende der Empa und der ETH Zürich haben nun neuartige Nanopartikel entwickelt, mit denen sich multiresistente Erreger aufspüren und abtöten lassen, die sich in Körperzellen verstecken, wie sie in einer aktuellen Studie im Fachmagazin «Nanoscale» schreiben.

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Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI ist es erstmals gelungen, mit der Methode des Transient Grating Spectroscopy ins Innere von Stoffen zu blicken. Dazu nutzten sie die Röntgenstrahlen des SwissFEL. Das Experiment am PSI ist ein Meilenstein, um Vorgänge in der Welt der Atome zu beobachten. Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichen die Forschenden im Fachblatt Nature Photonics.

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Der Berner Physikprofessor Hubertus Fischer ist ein weltweit anerkannter Spezialist für die Analyse von Eisbohrkernen als Klimaarchiv. Sein Erfolgsgeheimnis: eine selbstentwickelte hocheffiziente Messtechnologie. Damit soll künftig das älteste Eis der Erde untersucht werden, aus dem Klimainformationen der Vergangenheit gewonnen werden können.

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Eine konsequente Klimapolitik verliert an Zustimmung, wenn persönliche Verhaltensänderungen gefragt sind, zeigt eine Studie unter Leitung des Berner Politologen Lukas Fesenfeld. Zugleich macht sie deutlich, wie sich beim Thema Klimaerwärmung die Kluft zwischen Wissen und Handeln überbrücken lässt.

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Empa-Forschende haben im MatCH-Projekt die gesamten Material- und Energieflüsse der schweizerischen Volkswirtschaft erfasst. Ihr Abschlussbericht liefert nun interessante Daten und Vergleiche. Zudem analysierte das Team, wie sich das Verhalten der hiesigen Bevölkerung auf die Emission von Treibhausgasen auswirkt.

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Die Umsetzung der neuen Standortstrategie von Agroscope geht einen weiteren wichtigen Schritt: Im Berner Seeland in Ins startet die Versuchsstation Gemüsebau, die sich zentralen Fragen rund um eine nachhaltige Gemüseproduktion widmen wird.

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Ob im Privatleben oder in der Wirtschaft: Digitale Anwendungen verbreiten sich immer mehr. Parallel zu den Datenmengen wächst auch der dafür nötige Strombedarf. So verbrauchten die Rechenzentren und Serverräume in der Schweiz im Jahr 2019 rund 2.1 Milliarden Kilowattstunden Strom. Durch Effizienzmassnahmen liessen sich davon fast eine Milliarde Kilowattstunden oder rund 46% einsparen.

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Künstliche Intelligenz (KI) gilt heute branchenübergreifend als grundlegend für die Entwicklung neuartiger Produkte und Technologien und verschafft Unternehmen, die sie beherrschen, einen Wettbewerbsvorteil. Was jedoch noch fehlt, ist eine vertiefte Diskussion über die Auswirkungen auf die Gesellschaft, um Chancen, aber auch mögliche Risiken besser zu verstehen. Im Interview skizzieren die beiden Empa-Forscher Mirko Kovac und Aslan Miriyev vom Zentrum für Robotik, wohin sich die KI- und Robotikforschung entwickelt.

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Die neue Grossforschungsanlage des PSI, der SwissFEL, ist seit Januar 2019 im Regelbetrieb. Und es zeigt sich: Dieser Freie-Elektronen-Röntgenlaser ist tatsächlich so kompakt, stark und vielseitig, wie er geplant war. «Das Schweizer Taschenmesser unter den FELs», nennt PSI-Forscher Henrik Lemke gerne diese Grossforschungsanlage. Im Interview erzählt er von den aktuellen Forschungserfolgen.

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Das US-amerikanische Forschungslabor «Fermilab» hat die mit Spannung erwarteten Ergebnisse der experimentellen Messung des sogenannten anomalen magnetischen Dipolmoments des Myons veröffentlicht. Als Mitglieder der «Muon g-2 Theory Initiative» haben Forschende der Universität Bern parallel dazu dieselbe physikalische Grösse basierend auf dem Standardmodell theoretisch berechnet. Die Abweichung der experimentellen Messung von der theoretischen Berechnung könnte auf die Existenz neuer Teilchen hinweisen.

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Während der ersten COVID-19 Welle entstand im März 2020 in der Sanitätsrekrutenschule 42 auf dem Waffenplatz Airolo einer der ersten Cluster der Schweiz. Der Oberfeldarzt beauftragte zwei Militärärzte mit einer medizinischen Beobachtungsstudie dieses ersten Ausbruchs. In den kommenden Wochen gibt es eine neue Studie: Sind Langzeitfolgen nachzuweisen?

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Die Empa-Forscherin Cristina Dominguez entwickelt in ihrer Doktorarbeit ein Computermodell, mit dem sich Stromnetze in Entwicklungsländern planen lassen. Für die Datenerhebung reiste sie nach Kenia, um sich ein Bild davon zu machen, wie Menschen ohne Stromanschluss leben und welche Entwicklungen der Zugang zu elektrischer Energie anstossen kann.

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Die NZZ bezeichnet in einem Artikel die Wissenschaftskommunikation der Universität Bern als unehrlich. Die Universität Bern weist diese Unterstellung zurück. Christian Degen, Leiter der Abteilung Kommunikation & Marketing, bezieht in einem offenen Brief Stellung.

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Professionelle Seelsorgerinnen und Seelsorger müssen insbesondere in öffentlichen Institutionen wie Spitälern, Heimen und Gefängnissen hohen Anforderungen gerecht werden. Die Theologische Fakultät der Universität Bern hat mit einer neuen ökumenischen Kooperation Kräfte gebündelt, um gemeinsam akademische Qualitätsstandards für Seelsorge und Spiritual Care in der Schweiz zu garantieren. Zudem ist das neue Aus- und Weiterbildungsprogramm auch offen für nicht-christliche Geistliche wie Imame und Rabbinerinnen.

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Sehen, riechen, schmecken, aufgeregt sein oder sich gegen eine Infektion zur Wehr setzen – in unserem Körper vermitteln G-Protein-gekoppelte Rezeptoren unzählige, oft lebenswichtige Prozesse. Darum ist ein besseres Verständnis dieser Proteine wichtig, um neue Medikamente zu entwickeln.

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Empa-Wissenschaftler untersuchen, wie mit einfachen Mitteln Strassenbelag verstärkt und nach Gebrauch auf einfache Art rezykliert werden könnte. Ihre Hilfsmittel sind dabei ein Roboter und einige Laufmeter Bindfaden.

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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben erstmals untersucht, wie chemische Reaktionen in Wolken das weltweite Klima beeinflussen können. Sie fanden heraus, dass Isopren stark zur Bildung von organischen Aerosolen in Wolken beitragen kann. Isopren ist die dominante organische Nicht-Methan-Verbindung, die in die Atmosphäre emittiert wird. Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie im Fachmagazin Science Advances.

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Die Landwirtschaft klimaneutral zu machen, könnte teuer werden und wird wahrscheinlich nur für reiche Länder machbar sein, sagt eine Studie von ETH-​Forschenden. Nebst den CO₂ -​Emissionen, die beim Verbrennen von fossilen Treibstoffen wie Erdgas oder Öl entstehen, sind Methan und Lachgas aus der Landwirtschaft die zweitwichtigsten Treibhausgase in Europa. Laut Experten muss der Ausstoss dieser Gase dramatisch gesenkt werden, wenn das 1,5-​Grad-Klimaziel, wie es im Pariser Abkommen festgehalten wurde, erreicht werden soll.

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Das Center for Artificial Intelligence in Medicine (CAIM) der Universität Bern und der Insel Gruppe mit den Partnern sitem-insel und Universitäre Psychiatrische Dienste Bern (UPD) wurde offiziell eröffnet. Die virtuelle Veranstaltung bot Einblicke in kontrovers diskutierte Themen und aktuelle Forschungsprojekte zu Künstlicher Intelligenz in der Medizin.

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Wenn morgens die Vögel wieder zwitschern, steht der Frühling vor der Tür. Nach und nach beginnen die einzelnen Vogelarten morgens mit Gesang ihr Revier zu verteidigen und Weibchen anzulocken. Es ist der Auftakt zur Brutzeit der Vögel.

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Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben erstmals die fotochemischen Vorgänge im Innern kleinster Partikel in der Luft beobachtet. Dabei entdeckten sie, dass sich in diesen Aerosolen unter alltäglichen Bedingungen zusätzliche Sauerstoffradikale bilden, die der menschlichen Gesundheit schaden können. Über ihre Ergebnisse berichten sie im Fachjournal Nature Communications.

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Forschende der Universität Bern konnten zeigen, dass die Beseitigung einer Barriere im Fluss dazu führt, dass einheimische Bachforellen wieder in Laichgewässer aufsteigen, und dabei nicht zur Ausbreitung der gefürchteten Fisch-Erkrankung PKD beitragen. Die Ergebnisse bekräftigen, dass die Durchgängigkeit von einheimischen Gewässern wichtig ist, um bedrohte Fischarten und somit auch die Biodiversität zu erhalten.

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Forschende der Empa und der ETH Zürich haben Holz in einen Mikro-Generator verwandelt. Wenn es belastet wird, entsteht eine elektrische Spannung. So kann das Holz als Bio-Sensor dienen – oder Energie erzeugen. Der allerneuste Clou: Damit das Verfahren ohne aggressive Chemikalien auskommt, übernehmen in der Natur vorkommende, holz-abbauende Pilze die nötige Modifikation.

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Kein genereller Mangel an Wasser, aber je nach Region und Jahreszeit kann es knapp werden – umgekehrt führt heftigerer Regen lokal zu mehr Überschwemmungen. Dies zeigen die gestern veröffentlichten Ergebnisse des Projektes Hydro-CH2018 «Hydrologische Grundlagen zum Klimawandel». Die umfangreichen Untersuchungen erfolgten unter der Leitung des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) im Rahmen des National Centre for Climate Services des Bundes (NCCS). Der Klimawandel wird in Zukunft zu einem anderen Umgang mit dem Wasser führen.

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Kann die Schweiz ihre Kohlendioxid-Emissionen wie geplant bis im Jahr 2050 auf null senken? Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben in einer Studie untersucht, welche Massnahmen dafür notwendig wären und wie viel das pro Kopf kosten könnte.

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Die Wassermengen in Flüssen haben sich in den letzten Jahrzehnten weltweit stark verändert. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der ETH Zürich konnte nun belegen, dass der Klimawandel dafür auf globaler Ebene eine entscheidende Rolle spielt, nicht aber Gewässermanagement und Landnutzung.

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Aus von Prostata-Tumoren entnommenen Biopsien haben Forschende der Universität Bern und des Inselspitals, Universitätsspital Bern sogenannte Organoide gezüchtet. An diesen kleinen Zellhaufen lässt sich die Wirksamkeit verschiedener Medikamente testen. So kann vor Therapiebeginn ermittelt werden, von welcher Behandlung die Betroffenen am ehesten profitieren.

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Gemeinsam mit den Partnern Avenergy Suisse und Hyundai präsentiert die Empa seit März 2021 eine neue Dauerausstellung über nachhaltige Treibstoffe der Zukunft im Verkehrshaus der Schweiz. Im Fokus steht unter anderem die Frage: Wie kommt Ökostrom in den Tank? Und: Welcher Treibstoff ist für welche Zweck sinnvoll? In einem interaktiven Spiel können die Besucherinnen und Besucher sogar selbst virtuell Wasserstoff herstellen.

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Empa-Forschenden ist es gelungen, das Pigment Melanin in grossen Mengen aus Pilzen zu gewinnen. Der gigantische Hallimasch-Pilz im Dienste der Wissenschaft gehört zu den grössten Lebewesen der Welt. Die Anwendungen des «schwarzen Goldes» reichen von Holzschutzmitteln bis zum Bau von Musikinstrumenten und Wasserfiltern.

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Verwachsungen im Bauchraum, die etwa nach Operationen entstehen, haben oft schwerwiegende Folgen. Nun haben Forschende der Universität Bern und des Inselspitals, Universitätsspital Bern, in Zusammenarbeit mit kanadischen Forschenden entdeckt, wie sich solche Verwachsungen bilden. Die Erkenntnisse können dazu beitragen, ein Medikament zu entwickeln, um künftig Verwachsungen verhindern zu können. Die Studie wurde vom Fachmagazin «Science» als Titelgeschichte veröffentlicht.

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Das Energiemanagement in einem Haus mit Solaranlage wird immer komplexer: Wann stelle ich die Heizung an, damit es abends angenehm warm ist? Wieviel Strom darf der Heisswasserspeicher aufnehmen? Reicht die Energie dann noch fürs Elektroauto? Künstliche Intelligenz kann da helfen: Forschende der Empa haben eine KI-Steuerung entwickelt, die all diese Aufgaben selbständig erlernen kann – und dabei mehr als 25 Prozent Energie einspart.

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Ein digitaler Zwilling der Erde soll künftig das Erdsystem simulieren. Er könnte die Politik dabei unterstützen, geeignete Massnahmen zum Schutz vor Extremereignissen zu treffen. Ein Strategiepapier von europäischen Forschenden und ETH-​Informatikern zeigt, wie das zu erreichen ist.

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Wie gefährlich sind neue Mutationen des Sars-CoV-2-Virus? Ein internationales Team mit Beteiligung des Instituts für Virologie und Immunologie (IVI) des Bundesamts für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen BLV und der Universität Bern, der Centers for Disease Control and Prevention (USA), und des Friedrich-Loeffler Instituts (Deutschland), hat ein Vorgehen entwickelt, das die Übertragbarkeit von neuen Virus-Mutanten genau bestimmen kann.

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Forschende der Empa und des Paul Scherrer Instituts (PSI) haben die gemeinsame Initiative «SynFuels» gestartet. Ziel ist es, einen Prozess zu entwickeln, um Kerosin aus erneuerbaren Ressourcen herzustellen. So sollen aus Kohlendioxid und Wasserstoff aus nachhaltigen Quellen flüssige Treibstoffgemische von höchster Qualität entstehen, die möglichst rückstandsfrei verbrennen und sich damit für den Antrieb von Flugzeugen eignen.

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Zement ist eines der Schlüsselmaterialien, will man radioaktiven Abfall sicher lagern. Nötig ist eine schier unendliche Haltbarkeit der Behälter. Empa-Forschende analysieren daher Materialsysteme, die diese Aufgabe bewältigen können.

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Eine neue Modellstudie zeigt, dass der Klimawandel Wassertemperatur, Eisbedeckung und Durchmischung vieler Schweizer Seen erheblich verändern kann. Seen in mittleren Höhenlagen sind besonders unter Druck. Sie sind gefährdet, ihre Eisbedeckung vollständig zu verlieren und sich nicht mehr zweimal im Jahr vollständig zu durchmischen. Ein solche Veränderung hätte grundlegende Folgen für das Funktionieren der Seeökosysteme.

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Nach einer erfolgreichen Forscherkarriere an der Empa hat Matthias Koebel nun den Sprung in die Privatwirtschaft gewagt und das Start-up Siloxene gegründet. Im Angebot hat der umtriebige Jungunternehmer einen Baukasten gefüllt mit einem Wundermaterial, viel Knowhow und – trotz allgemeiner Krisenstimmung – einem erfrischenden Optimismus.

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Im EU-​Projekt «FIThydro» untersuchten Forschungs-​ und Industriepartner die ökologischen Auswirkungen der Wasserkraft. Die Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich entwickelte ein Schutz-​ und Leitsystem, das wandernde Fische an der Turbine vorbei lenkt.

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Schweizer Milchproduzentinnen und -produzenten können mit Agrotourismus ihr Einkommen und ihre Produktivität steigern. Demgegenüber haben Direktvermarktende eine deutlich tiefere Produktivität. Dies zeigen die Ergebnisse eines Forschungsprojekts von Agroscope und einem externen Partner.

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Nach einem mysteriösen und starken Anstieg zwischen 2012 und 2017, der auf Emissionen in Ost-China zurückgeführt werden konnte, sind die globalen Emissionen einer potenten (und verbotenen) ozonabbauenden Substanz in den letzten Jahren wieder rapide gesunken; sie sind nun sogar so tief wie nie zuvor seit Beginn der Messungen in dieser Region im Jahr 2008. Dies ergaben neue atmosphärische Analysen, die gestern im renommierten Fachblatt «Nature» veröffentlicht wurden.

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Im Rahmen eines fünfjährigen Forschungsabkommens der ETH Zürich mit drei Hochschulen in Singapur entwickeln Forschende gemeinsam Lösungen für ein nachhaltiges Wachstum von Städten und deren Hinterland. Am 1. Dezember 2020 nahmen sie die Zusammenarbeit auf.

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Die Wissenschaftlerin Kristýna Kantnerová erhält für ihre Doktorarbeit an der Empa den METAS-Award 2021 im Bereich Analytische Chemie, der von der Schweizerischen Chemischen Gesellschaft verliehen wird. In ihrer Forschung befasste sie sich mit dem Treibhausgas Lachgas und entwickelte eine Methode zur Identifikation und Quantifizierung sehr seltener, doppelt-substituierter Lachgas-Isotopenverbindungen. Dies ist ein wichtiger Schritt, um besser zu verstehen, wie die Isotopen entstehen und wie Lachgasemissionen langfristig eingedämmt werden können.

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Agroscope analysierte in einer umfassenden Studie die Verbreitung von Pflanzenschutzmittelrückständen in Schweizer Landwirtschaftsböden und deren potenzielle Auswirkungen auf das Bodenleben. Die Resultate zeigen, dass Rückstände in Böden weit verbreitet sind und sich negativ auf das mikrobielle Bodenleben und nützliche Bodenpilze auswirken könnten.

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Wo lauern die grössten Infektionsgefahren? Wie kann man sich und andere noch besser schützen? Wissenschaftler in aller Welt arbeiten daran, das Wissen über Covid-19 zu erweitern – auch an der Empa. Mit Messungen und Simulationen nehmen Forscher nun Gondeln und Seilbahnkabinen in Skigebieten unter die Lupe.

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Das Weltraumteleskop CHEOPS entdeckt sechs Planeten, die den Stern TOI-178 umkreisen. Fünf der Planeten befinden sich trotz sehr unterschiedlicher Zusammensetzungen in einem harmonischen Rhythmus - ein Novum. CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Schweiz, unter der Leitung der Universität Bern in Zusammenarbeit mit der Universität Genf.

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In Experimenten am Paul Scherrer Institut PSI hat eine internationale Forschungszusammenarbeit den Radius des Atomkerns von Helium fünfmal präziser gemessen als jemals zuvor. Mithilfe des neuen Werts lassen sich fundamentale physikalische Theorien testen und Naturkonstanten noch genauer bestimmen. Für ihre Messungen benötigten die Forschenden Myonen – diese Teilchen ähneln Elektronen, sind aber rund 200-mal schwerer. Das PSI ist weltweit der einzige Forschungsstandort, an dem genügend sogenannte niederenergetische Myonen für solche Experimente produziert werden. Die Forschenden veröffentlichen ihre Ergebnisse im Fachmagazin Nature.

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Am Paul Scherrer Institut PSI in Villigen haben Forschende gemeinsam mit der Firma VACUUMSCHMELZE einen Raum gebaut, dessen Hülle jeden magnetischen Einfluss von aussen um das Hunderttausendfache dämpft. Die innen 25 Kubikmeter grosse Kammer ist der weltweit beste Abschirmraum dieser Grösse. In ihr wird ein Experiment installiert, das zur Klärung einer fundamentalen Frage beitragen soll: Warum gibt es überhaupt Materie und damit auch uns selbst?

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Forschende am Paul Scherrer Institut PSI haben einen detaillierten Plan vorgelegt, wie sich schnellere und genauere Quantenbits erschaffen liessen. Die zentralen Elemente sind dabei magnetische Atome aus der Klasse der sogenannten Seltenen Erden, die gezielt in das Kristallgitter eines Materials eingebracht würden. Jedes dieser Atome stellt ein Quantenbit dar.

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Forschende von Agroscope befragten Leiterinnen und Leiter von Gemeinschaftsalpen zum ökonomischen und sozialen Erfolg ihrer Betriebe. Es zeigte sich: Gemeinschaftsalpen sind erfolgreicher, wenn sie durch politische Gemeinden geführt werden oder sich im Tourismus engagieren.

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Innovative Ideen und Forschungsresultate tragen massgeblich dazu bei, die Covid-19-Pandemie und ihre vielfältigen Folgen zu meistern. Der Schweizerische Wissenschaftsrat SWR will daraus Lehren ziehen für die wissenschaftliche Unterstützung der Behörden, damit die für künftige Krisen notwendigen wissenschaftlichen Kompetenzen entwickelt, bewahrt und optimal genutzt werden können. Das ist einer der Schwerpunkte des am 14. Januar 2021 präsentierten SWR-Arbeitsprogramms 2020–2023.

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Pietro Lura hat Grosses vor. Er leitet die neu geschaffene Forschungsabteilung «Beton & Asphalt» an der Empa und baut auf dauerhafte Materialien, die sich immer wieder neuen Bedingungen stellen müssen. Denn Klimawandel und Ressourcenknappheit fordern ein Umdenken im Baustoffbereich – und Lura möchte mit seiner Forschung dafür die Grundlagen schaffen.

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Die Covid-19-Pandemie wirkt sich auf die psychische Gesundheit aus. Doch was genau belastet die Menschen und was hilft ihnen, einen Lockdown zu überstehen? Eine neue Studie unter der Leitung von Forschenden der Universität Basel ging dieser Frage anhand von Daten aus 78 Ländern nach. Die Resultate weisen auf zentrale Faktoren hin, die die psychische Gesundheit in der Pandemie beeinflussen.

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Böden besitzen grosses Potenzial, CO2 aus der Atmosphäre in Form von Kohlenstoff zurückzuhalten und damit die globale Erwärmung zu mildern. Agroscope-Forschende konnten nun zeigen, dass in extensiven Anbausystemen deutlich mehr Kohlenstoff über Pflanzenwurzeln in den Boden gelangt als bisher angenommen. Aufgrund dieser Erkenntnisse wurden die Schätzgrössen für das nationale Treibhausgasinventar angepasst.

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Hochleistungsfasern, die hohen Temperaturen ausgesetzt waren, verlieren meist unerkannt ihre mechanischen Eigenschaften und können im schlimmsten Fall genau dann reissen, wenn Leben davon abhängen. Zum Beispiel Sicherheitsseile der Feuerwehr oder Tragseile für schwere Lasten auf Baustellen. Empa-Forschende haben nun eine Beschichtung entwickelt, die die Farbe wechselt, wenn sie hohen Temperaturen durch Reibung oder Feuer ausgesetzt war.

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Kurzfristige Störungen durch Fluglärm in der Nacht können innerhalb von Stunden zu tödlichem Herz-Kreislauf-Versagen führen. Dies zeigen Analysen eines Teams aus Forschenden des Schweizerischen Tropen- und Public Health-Instituts und der Empa. Wie die Sterblichkeitsraten im Gebiet des Flughafen Zürich mit der akuten nächtlichen Fluglärmbelastung zusammenhängen, haben die Forschenden anhand eines die Jahre 2000 bis 2015 umfassenden Datensatzes untersucht und kürzlich im «European Heart Journal» publiziert.

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Auf dem Weg zu einem nachhaltigen Energiesystem werden Technologien zur flexiblen Umwandlung und effizienten Speicherung von Energie immer wichtiger. Um diese drängenden Themen realitätsnah zu untersuchen, entwickeln die ETH Zürich, die Empa und das Paul Scherrer Institut seit 2019 ReMaP, eine neuartige Forschungsplattform. Nun liegen erste Erkenntnisse vor.

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Skyrmionen sind magnetische Objekte, von denen sich Forscher weltweit versprechen, mit ihnen die neuen Informationseinheiten für die Datenspeicher und Computerarchitektur der Zukunft gefunden zu haben. Bevor sie in technischen Anwendungen zu finden sein werden, gilt es jedoch, noch einige Hürden zu überwinden. Einem Forscherteam der Empa gelang es nun erstmals, ein komplexes Multilagenschichtsystem herzustellen, in dem zwei verschiedene Skyrmionen – die künftigen Bits für "0" und "1" – bei Raumtemperatur existieren können, wie sie nun im renommierten Fachblatt "Nature Communications" berichten.

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Grünes Licht für die SLS 2.0: Das für die kommenden Jahre geplante Upgrade der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS am Paul Scherrer Institut PSI kann stattfinden. Im Rahmen der BFI-Botschaft 2021-2024 wurde die Finanzierung dieses Umbaus zugesichert.

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Bereits seit 1970 läuft an der Empa in Dübendorf ein weltweit einzigartiger Versuch, bei dem das Langzeitverhalten von verklebten Stahlbewehrungen an einem Betonträger untersucht wird. Untersuchungen wie diese haben dazu beigetragen, dass die Klebebewehrung als Verstärkungsmethode heute Stand der Technik ist und die Ingenieure Vertrauen in diese Bauweise haben.

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Nach der sommerlichen Ernte gelangen Früchte als Trockenobst saisongerecht in den Verkauf. Wird Obst oder Gemüse durch Wärme getrocknet, können jedoch Nährstoffe zerstört werden und Aromastoffe verloren gehen. Deshalb ist das nichtthermische Trocknen von Lebensmitteln – also ohne Erwärmen –, in der Industrie besonders beliebt. Dabei kommen unter anderem Ventilatoren zum Einsatz. Ein neues, an der Empa entwickeltes Trocknungsverfahren mittels Ionenwind verspricht nun ein energieeffizienteres, schnelleres und erst noch schonenderes Trocknen von Lebensmitteln.

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Damit Roboter in Zukunft mehr können als einfache Automaten, müssen sie nicht nur über eine eigene Denkleistung verfügen. Die künstliche Intelligenz muss um Fähigkeiten einer physischen künstlichen Intelligenz, PAI, erweitert werden, postulieren Empa-Forscher. Dies werde das Feld der Robotik und die Beziehungen zwischen Mensch und Maschine neu definieren.

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Im Fachjournal ZooKeys beschreibt ein Team des Wasserforschungsinstituts Eawag und der Universität Bern sieben endemische Felchenarten der Berner Oberländer Seen – vier davon wurden vorher noch nicht wissenschaftlich beschrieben, zwei erst in den letzten Jahren als eigenständige Arten erkannt. Eine Felchenvielfalt wie in Thuner- und Brienzersee gibt es in der Schweiz sonst höchstens noch im Vierwaldstättersee; und gerade bei solch tiefen Seen sind weitere Überraschungen nicht auszuschliessen.

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Die Kräfte der Natur und die Vielfalt der landwirtschaftlichen Praxis nutzen – das ist Diversifizierung. Diese bringt Vorteile – positive Effekte auf Ertrag und Umweltschutz. Das zeigt eine internationale Studie, an der Agroscope-Forschende mitgearbeitet haben und die kürzlich in der Fachzeitschrift «Science Advances» veröffentlicht wurde.

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Der Europäische Forschungsrat (ERC) fördert mit 10 Millionen Euro ein interdisziplinäres Verbundprojekt zur strukturellen und biophysikalischen Analyse ausgewählter Fotorezeptoren und deren Entwicklung zu "OptoGPCRs", lichtgesteuerten molekularen Schaltern mit einem breiten Anwendungsspektrum in Biologie und Medizin.

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Die Ausgrabungen im Zuge der Erneuerung der Thermalwasserleitungen auf dem Kurplatz in Baden bringen einen Teil des Freibads zum Vorschein. Auch dieses historische Bad ist im Ursprung ein römisches Becken.

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Das ökologische Gleichgewicht des Waldes im Auge zu behalten, ist nicht ganz einfach. Ein Forscherteam der Empa und des «Imperial College London» hat Drohnen entwickelt, die Bäume mit Sensoren ausrüsten, die Umweltschäden erkennen.

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Ein Team aus Forschenden der Universität Zürich und der Empa hat die Folgen des 5G-Mobilfunkstandards für das Klima analysiert. Klar ist: Mit der 5G-Technologie können Treibhausgasemissionen eingespart werden, da neue Anwendungen möglich werden und die Digitalisierung effizienter genutzt wird. Heute informieren die Studienpartner in Bern Bundesparlamentarier.

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Das chinesische Schloss Zhangbi in der Provinz Shanxi und das Schweizer Schloss Habsburg aus dem Aargau beschliessen eine Partnerschaft. Gleichzeitig gibt das Museum Aargau die Aufnahme von Schloss Habsburg in die europäische "Via Habsburg" bekannt. Das Museum Aargau folgt mit diesen beiden Schritten dem strategischen Ziel, Schloss Habsburg kulturtouristisch künftig stärker international zu positionieren.

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Eine hohe Intensität in der Land- und Forstwirtschaft untergräbt die biologische Vielfalt und den Nutzen, den Menschen aus Ökosystemen ziehen können. Eine internationale Studie mit Berner Beteiligung zeigt erstmals auf, wie die Intensität in der Landnutzung die Wechselwirkungen zwischen Biodiversität, Funktionen von Ökosystemen und Ökosystemdienstleistungen für den Menschen beeinflusst.

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Einem Forscherteam der Empa ist es gelungen, ein Material herzustellen, das wie ein leuchtender Solarkollektor funktioniert und gleichzeitig auf Textilien aufgebracht werden kann. Dies eröffnet zahlreiche Möglichkeiten, Energie direkt dort zu produzieren, wo sie benötigt wird, nämlich bei der Nutzung von Alltagselektronik.

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Eine Studie der Universität Bern zeigt anhand von Sedimenten aus dem Moossee, dass ein Verbot einzelner Pflanzenschutzmittel wirkt: Ihre Konzentration in der Umwelt nimmt ab. Hingegen nimmt die Belastung durch weiterhin bewilligte Pflanzenschutzmittel stetig zu. Insgesamt belasten Pestizide den Lebensraum für Pflanzen und Tiere heute so stark wie noch nie.

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Die Ausgrabungen im Zuge der Erneuerung der Thermalwasserleitungen auf dem Kurplatz in Baden brachten Mitte September Fragmente von Altären und einer Inschrift zum Vorschein. Diese belegen einen römischen Sakralbau, der mit den Thermalquellen in Zusammenhang steht. Die weiteren Grabungsschritte sehen auch eine partielle Freilegung des Freibads vor.

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Forschende am Paul Scherrer Institut PSI haben einen Weg gefunden, eine Form von Schilddrüsenkrebs in Zukunft wirksamer und mit weniger Nebenwirkungen zu behandeln. Derzeit läuft eine klinische Studie, die an Patienten ein Radiopharmakon erprobt. Das ist ein vielversprechendes Medikament, das Krebszellen von innen heraus mit radioaktiver Strahlung zerstört. PSI-Forschende haben jetzt entdeckt: Spritzt man vor dieser Therapie zusätzlich eine bestimmte Substanz, nehmen die Krebszellen grössere Mengen des Radiopharmakons auf − das erhöht vermutlich den Therapieerfolg und minimiert Nebenwirkungen. Die Ergebnisse erschienen im Fachblatt Theranostics.

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Ein internationales Team von Forschenden unter der Leitung des Nationalen Forschungsschwerpunktes PlanetS der Universität Bern und der Universität Genf untersuchte die Atmosphäre des ultra-heissen Exoplaneten WASP-121b. Darin fanden sie eine Reihe gasförmiger Metalle. Die Ergebnisse sind ein nächster Schritt auf der Suche nach potentiell bewohnbaren Welten.

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Von der Heu- zur Tischgabel: Nur mit gesunden Tieren in einem gut funktionierenden System lassen sich qualitativ hochwertige und sichere Nahrungsmittel produzieren. Ein disziplinenübergreifender Ansatz­ entlang der Lebensmittelkette ist deshalb wichtig. Mit der neuen Forschungsgruppe «Animal GenoPhenomics» stärkt Agroscope die Nutztierforschung und die interdisziplinäre Vernetzung: Sie eröffnet neue Synergiemöglichkeiten und Erkenntnisse insbesondere in den Bereichen Tierzucht und Tiergesundheit.

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Metastasen entstehen aus Krebszellen, die sich vom Primärtumor ablösen. Eine Forschungsgruppe der Universität Basel hat nun den Mangel an Sauerstoff als Auslöser für diesen Vorgang identifiziert. Die Resultate decken einen wichtigen Zusammenhang zwischen der Sauerstoffversorgung von Tumoren und der Metastasenbildung auf. Dadurch eröffnen sich möglicherweise neue Behandlungsstrategien für Krebs.

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Von 2017 bis 2019 richtete Tesla-Gründer Elon Musk jährlich den Hyperloop-Wettbewerb aus, an dem auch der Verein Swissloop mit StudentInnen der ETH Zürich bisher jedes Jahr teilnahm. Nachdem klar war, dass der diesjährige Wettbewerb nicht stattfinden würde, konzipierte das Swissloop-Team seinen Pod vollkommen neu und nutzte die Wettbewerbspause, um mehr Erkenntnisse aus dem vergangenen Jahr in die Entwicklung einfliessen zu lassen.

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Die Zinssätze verharren seit einiger Zeit auf historischen Tiefstständen, wobei ein beträchtlicher Teil des weltweiten Anleihemarktes unter dem nominalen Nullzins gehandelt werden. Neue Untersuchungen des Schweizerischen Instituts für Banken und Finanzen an der Universität St.Gallen (s/bf-HSG) zeigen, dass dies nebst der Geldpolitik auch auf die Politik der Finanzstabilität zurückzuführen ist.

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Auf der Erde bringen sogenannte Aurora als Polarlichter die Menschen zum Staunen. Ein internationales Konsortium mit Beteiligung der Universität Bern hat nun beim Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kurz Chury, solche Aurora im ultravioletten Wellenlängenbereich entdeckt. Der Nachweis dieses Phänomens gelang dank der Analyse von Daten der Rosetta-Mission der Europäischen Weltraumbehörde ESA.

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Handys sollen nicht mehr im falschen Moment stören. Dafür muss zuerst unsere Aufmerksamkeit während der Smartphone-​Nutzung besser verstanden werden. Informatiker der ETH haben ein System entwickelt, das den Blickkontakt zum Bildschirm erstmals im Alltag erfasst. Davon könnten auch Soziologen und Mediziner profitieren.

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Die Pandemie hat den Handel in der Schweiz stark verändert. Die aktuelle Studie «Corona-Auswirkungen und Lehren für den Handel» des Forschungszentrums für Handelsmanagement an der HSG zeigt, dass die Mehrheit der befragten Handelsunternehmen in der Krise eine Chance sehen.

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Ein internationales Forschungsteam vom Paul Scherrer Institut PSI, der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne EPFL und der Universität Stockholm haben erstmals Iodsäure als wichtigen Faktor für die Bildung von Feinstaubpartikeln in der Arktis identifiziert. Wie die Forschenden zeigen, beeinflusst Iodsäure die Entstehung neuer Aerosolpartikel und damit die Bildung von Wolken. Da diese die Sonnenstrahlung reflektieren, aber auch Wärme auf der Erdoberfläche zurückhalten, haben sie Einfluss auf die Erwärmung der Arktis. Die Studie erschien im Fachblatt Nature Communications.

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Je älter und stabiler ein Ökosystem ist, umso langlebiger sind die dort lebenden Arten und umso beständiger die Artengemeinschaften. Diese neuen Erkenntnisse zur Evolution konnte ein internationales Team mit Beteiligung von Hendrik Vogel vom Institut für Geologie und dem Oeschger Centre for Climate Change Research (OCCR) der Universität Bern mit Hilfe einer Tiefbohrung im Ohrid-See gewinnen.

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Die Schweizer Flora ist eine der reichsten und vielfältigsten Europas. Allerdings gelten über 700 Pflanzenarten als vom Aussterben bedroht. In einem landesweiten Projekt haben mehr als 400 ehrenamtliche Helferinnen und Helfer bekannte Standorte aller gefährdeten Pflanzenarten der Schweiz aufgesucht und die Populationen überprüft. Forschende der Universität Bern und das Daten- und Informationszentrum der Schweizer Flora haben nun die Ergebnisse analysiert – diese sind alarmierend.

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Der Schweizerische Nationalfonds (SNF) unterstützt mit insgesamt 8.4 Mio. CHF 15 Berner Projekte zur Covid-19-Forschung. Diese sollen dazu beitragen, Lösungen zur Bekämpfung der Pandemie in der Schweiz zu erarbeiten. Ihre Themen reichen von den Auswirkungen von Covid-19 auf das Herz-Kreislauf-System bis hin zum Einsatz künstlicher Intelligenz in der Behandlung von Covid-19-Erkrankten im Spital.

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CHEOPS hält, was es verspricht: Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop ermöglichen eine nähere Beschreibung des Exoplaneten WASP-189b – einer der extremsten bekannten Planeten. CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Schweiz unter Leitung der Universität Bern in Zusammenarbeit mit der Universität Genf.

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Erstmals haben Forschende am Zentrum für Protonentherapie des Paul Scherer Instituts PSI in der Schweiz eine ultraschnelle, hoch dosierte Bestrahlung mit Protonen getestet. Dieses neue, experimentelle FLASH-Verfahren könnte die Strahlentherapie von Krebs revolutionieren und Patienten viele Wochen der Behandlung ersparen.

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2020 werden zum elften Mal Wettbewerbliche Ausschreibungen zum Stromsparen im Industrie- und Dienstleistungsbereich und in den Haushalten durchgeführt. Die Resultate für die Ausschreibung 2020 für Programme liegen vor: 12 neue Stromspar-Programme werden mit insgesamt 24 Millionen Franken gefördert. Zudem erhielten Anfang Juli 2020 9 neue Projekte eine Förderzusage. Damit wurden 2020 insgesamt bereits 29 Millionen Franken an Stromspar-Projekte und -Programme vergeben.

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Die Luftqualität in der Schweiz ist besser geworden, sie ist aber noch nicht gut genug. Um die langjährigen Messreihen von Luftschadstoffen in Dübendorf (ZH) weiterzuführen, hat der Bund in seinem Messnetz NABEL (Nationales Beobachtungsnetz für Luftfremdstoffe) eine neue Station eröffnet. Sie zeigt nicht nur, ob die Luftreinhaltemassnahmen greifen, sondern dient auch als Plattform für Forschungsaktivitäten zu neuen Messgeräten oder neuen Luftschadstoffen. Zudem bietet sie der Bevölkerung Informationen vor Ort.

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Erstmals werden 2020 die beiden renommierten Schweizer Wissenschaftspreise Marcel Benoist und Latsis gemeinsam verliehen. Der als ‘Schweizer Nobelpreis’ bekannte Schweizer Wissenschaftspreis Marcel Benoist geht im Jubiläumsjahr an Rudolf Aebersold (ETH Zürich/Universität Zürich) für seine Pionierarbeit in der Systembiologie. Den Nationalen Latsis-Preis, der an Nachwuchsforschende bis 40 Jahre vergeben wird, erhält Maryna Viazovska (ETH Lausanne) für ihre bahnbrechenden mathematischen Problemlösungen. Die Schweizer Wissenschaftspreise werden am 4. November 2020 von Bundesrat Guy Parmelin in Bern überreicht.

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Die Kantonsarchäologie führte im Rahmen des Freiwilligenprogramms der Abteilung Kultur im August den zweiten Feldkurs für Freiwillige durch. Die Ausgrabung in Gebenstorf erweitert das Wissen um die römische Fundstelle massgeblich.

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Am 14. September bricht eine Expedition im Rahmen des internationalen Projektes Ice Memory auf, um auf dem Gletscher des Bergmassivs Grand Combin im Kanton Wallis eine Eiskernbohrung durchzuführen. Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI helfen auf mehr als 4000 Höhenmetern dabei, das kalte Gedächtnis der Erde zu sichern.

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Bei seiner Öffentlichkeitsarbeit geht das Paul Scherrer Institut PSI neue Wege: Erstmals wird ein Rundgang durch die Grossforschungsanlagen als Live-Video durchgeführt. Am Mittwoch, 9. September 2020, ab 19 Uhr können sich Interessierte mit ihrem PC, Tablet oder Smartphone in eine Live-Veranstaltung per Zoom einwählen und so nicht nur dabei, sondern gewissermassen mittendrin im Forschungsgeschehen sein.

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Das Seismometer der Nasa-​Mission Insight, dessen Elektronik an der ETH Zürich gebaut wurde, zeichnet nicht nur Marsbeben auf, sondern reagiert erstaunlicherweise auch auf Sonnenfinsternisse: Zieht der Marsmond Phobos direkt vor der Sonne vorbei, kippt das Instrument ein wenig zur Seite. Der winzige Effekt könnte bei der Erforschung des Inneren des Planeten helfen.

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Blaualgen gehören zu den ältesten Lebewesen dieser Erde und haben die Nutzung von Sonnenlicht über Milliarden Jahre perfektioniert. Materialforschende der Empa haben die genügsamen Einzeller nun mittels Halbleiter-Beschichtung zu Mini-Kraftwerken ausgerüstet, die Biokraftstoffe liefern und im Sonnenlicht photokatalytisch aktiv werden. Und obendrein fügen sich die Reaktionen zu einem raffinierten Rohstoffkreislauf zusammen.

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Dank der Technologie des ETH-​Spin-Offs Neustark können Beton-​Recyclingwerke Kohlendioxid dauerhaft einlagern. Die beiden Jungunternehmer und Gründer des ETH-​Spin-Offs Neustark sind grundverschieden, scheinen sich aber gut zu ergänzen. Der eine – Johannes Tiefenthaler – doktoriert am Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik in der Gruppe von Professor Marco Mazzotti und tüftelt an der nächsten Technologiegeneration für die Mineralisierung von Kohlendioxid.

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Einem internationalen Forschungsteam unter Leitung der Universität Bern ist es gelungen, einen Elektrokatalysator für Wasserstoff-Brennstoffzellen zu entwickeln, der im Gegensatz zu den heute üblichen Katalysatoren ohne Kohlenstoffträger auskommt und dadurch deutlich stabiler ist. Das neue Verfahren ist industriell anwendbar und kann zur weiteren Optimierung von brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugen ohne CO₂-Ausstoss genutzt werden.

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Forschende der Universität Bern haben das hoch empfindliche Instrument ORIGIN für zukünftige Weltraummissionen entwickelt, welches Kleinstmengen von Spuren von Leben nachweisen kann. Bereits haben Weltraumorganisationen wie die NASA Interesse bekundet, ORIGIN für zukünftige Missionen zu testen. Zum Einsatz kommen könnte das Instrument zum Beispiel bei Missionen zu den Eismonden Europa (Jupiter) und Enceladus (Saturn).

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Das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 übertragt sich möglicherweise über Aerosole, sprich über die Luft. Darauf verweisen mehr als 200 Forschende im Fachblatt Clinical Infectious Diseases. Bestätigt sich der Verdacht, seien ganz andere Massnahmen gefragt als bei einer ausschliesslichen Übertragung durch Tröpfcheninfektion. André Prévôt vom Labor für Atmosphärenchemie am Paul Scherrer Institut PSI ist einer der Wissenschaftler, die die Publikation unterzeichnet haben. Im Interview erklärt er, welche Vorsichtsmassnahmen er empfiehlt.

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Forschende am Biozentrum der Universität Basel haben einen neuen Zusammenhang zwischen einer Genveränderung und abweichendem Sozialverhalten bei Autismus entdeckt: Die Mutation im Neuroligin-3-Gen reduziert im Gehirn die Wirkung des «Kuschelhormons» Oxytocin. Im Fachjournal «Nature» stellen die Forschenden einen Behandlungsansatz vor, der das Sozialverhalten bei Autismus normalisieren könnte. Im Tierversuch erzielten sie bereits vielversprechende Ergebnisse.

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Aerogel ist ein hervorragender Wärmeisolator. Bislang wird es jedoch vor allem im Grossmassstab eingesetzt, etwa in der Umwelttechnik, bei physikalischen Experimenten oder in der industriellen Katalyse. Empa-Forschern ist es nun gelungen, Aerogele auch für die Mikroelektronik und im Bereich der Feinmechanik zugänglich zu machen: Ein Beitrag in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift «Nature» zeigt auf, wie 3D-gedruckte Teile aus Silica-Aerogel und Silica-Komposit-Werkstoffen mit hoher Präzision hergestellt werden können. Dies eröffnet zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten in der Hightech-Industrie, etwa in Mikroelektronik, Robotik, Biotechnologie und Sensorik.

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Der Tag, an dem wir von unserem Globus mehr zehren, als er sich in einem Jahr regenerieren kann, kommt mit erschreckender Gewissheit jedes Jahr früher. Damit handeln wir uns langfristig massive Probleme ein.

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Was passiert, wenn ein Elektroauto in einem Strassentunnel oder in einer Tiefgarage Feuer fängt? Im Versuchsstollen Hagerbach setzten Empa-Forscher gemeinsam mit dem Tunnelsicherheitsexperten Lars Derek Mellert Batteriezellen von Elektroautos in Brand, analysierten die Verteilung von Russ und Rauchgasen sowie die chemischen Rückstände im Löschwasser.

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Damit bakterielle Infektionen direkt in der Wunde bekämpft werden können, haben Empa-Forschende Membranen aus Cellulose entwickelt, die mit antimikrobiellen Eiweissbausteinen ausgestattet sind. Erste Ergebnisse zeigen: Die hautfreundlichen Membranen aus Pflanzenmaterial töten Bakterien äusserst effizient ab.

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Der Publikations-Award 2019 der Hochschule für Life Sciences FHNW geht an Verena Christen vom Institut für Ecopreneurship. Sie hat 2019 am meisten peer-reviewte Veröffentlichungen als Erstautorin in Fachzeitschriften zum Wirkmechanismus von Pestiziden auf Bienen aufzuweisen.

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Viele verschiedene Hirnregionen zeigen eine erhöhte Aktivität während des REM-Schlafs – warum, ist aber weitgehend unbekannt. Forschende der Universität Bern und des Inselspitals, Universitätsspital Bern, haben nun entdeckt, dass die Aktivität bestimmter Nervenzellen während des REM-Schlafs unser Essverhalten reguliert: wird diese Aktivität bei Mäusen unterdrückt, ist ihr Appetit gestört.

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Unsere Darmflora enthält Billionen von Bakterien, die nicht nur für unsere Verdauung, sondern auch für ein gesundes Immunsystem unerlässlich sind. Forschende des Departments für BioMedical Research (DBMR) der Universität Bern und des Inselspitals, Universitätsspital Bern konnten nun zeigen, wie diese gutartigen Darmbakterien die weissen Blutkörperchen zur Produktion von Antikörpern anregen, noch bevor diese auf schädliche Erreger treffen.

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Forschende der Universität Basel haben eine Vision: Ein individuell konfigurierbarer Roboter soll chirurgische Eingriffe revolutionieren und Patienten und Patientinnen zahlreiche Vorteile bringen. Erste Schritte dorthin haben sie bereits getan. Für die weitere Umsetzung dieser Vision erweitert die Werner Siemens-Stiftung ihre Förderung für das Projekt «Miracle» nun um zwölf auf insgesamt 27 Millionen Franken.

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Letzte Woche konnte das weltweit erste, zertifizierte Elektromotorflugzeug in Ecuvillens (FR) seinen Jungfernflug absolvieren. Ermöglicht wurde dies dank der engen Zusammenarbeit des Bundesamtes für Zivilluftfahrt (BAZL) mit anderen Luftfahrtbehörden, der European Aviation Safety Agency (EASA) und dem Hersteller Pipistrel.

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Olga Fink entwickelt Algorithmen der künstlichen Intelligenz für Industrieanlagen, Schienenfahrzeuge und Kraftwerke. Ziel der 37-​jährigen Forscherin ist es, seltene Ereignisse zu prognostizieren, bevor sie auftreten. Damit sorgt sie dafür, dass Anlagen und Fahrzeuge länger und sicherer betrieben werden können.

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Frankfurter Wissenschaftler identifizieren eine mögliche Schwachstelle des SARS-CoV-2-Virus. Diese eignet sich möglicherweise als Angriffspunkt für zukünftige Medikamente. Einen Teil ihrer Messungen führten die Forschenden an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS des Paul Scherrer Instituts PSI durch. Diese Woche erscheinen die Forschungsergebnisse im Fachblatt Nature.

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Ein schweizerisch-deutsches Team stellt einen Test vor, der die Menge neutralisierender Antikörper binnen kurzer Zeit bestimmt. Der Test wurde am Institut für Virologie und Immunologie (IVI) der Universität Bern und des Bundesamtes für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen BLV entwickelt und in Zusammenarbeit mit der Ruhr-Universität Bochum an Serumproben von COVID-19-Erkrankten evaluiert.

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Mit dem Hochintensitäts-Protonenbeschleuniger HIPA erzeugt das Paul Scherrer Institut Elementarteilchen, um eine grundlegende Frage zu klären: Wie ist unser Universum aufgebaut? Mithilfe von Pionen, Myonen und Neutronen führen die Forschenden deshalb Experimente durch, um herauszufinden, wie sich das gängige, aber unvollständige Standardmodell der Elementarteilchenphysik erweitern lässt. Die PSI-Anlage ist dafür die weltweit beste Maschine, weil sie bei niedrigen Energien mehr der benötigten Teilchen liefert als alle anderen vergleichbaren Anlagen.

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Ein internationales Team mit Beteiligung des Instituts für Virologie und Immunologie (IVI) der Universität Bern und des Bundesamts für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen BLV konnte zeigen, dass ein körpereigenes Protein unseres Immunsystems das neue Coronavirus an der Fusion mit Wirtszellen hindert. Das weckt Hoffnungen auf neue Therapieansätze.

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Die aus Asien stammende Marmorierte Baumwanze, umgangssprachlich auch Stinkwanze genannt, verursacht in der Schweiz beachtliche Schäden im Obst- und Gemüsebau. Ihr natürlicher asiatischer Gegenspieler, die Samuraiwespe, könnte gegen die Plage hierzulande helfen. In Asien parasitiert sie die Eier der Wanze und dämmt damit deren Population ein. Ob das auch in der Schweiz funktioniert, soll ein erster bewilligter Freisetzungsversuch mit diesem exotischen Gegenspieler auf einer Birnenparzelle im Kanton Zürich zeigen.

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Die Massnahmen zur Eindämmung von Covid-​19 haben von Anfang bis Mitte 2020 weltweit zu einem Rückgang des seismischen Hintergrundrauschens geführt. Das zeigen in der Zeitschrift Science veröffentlichte Forschungsergebnisse.

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ETH-​Forschende klassifizierten mithilfe von Computersimulationen die heutigen Aktivitäten von Coronae-​Strukturen auf der Oberfläche der Venus – und finden zu ihrer Überraschung einen bis dato unentdeckten Feuergürtel auf unserem Nachbarplaneten.

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Der Mensch ist zahlreichen belastenden Umwelteinflüssen ausgesetzt, und es ist ein internationales Anliegen, diese Emissionen möglichst exakt zu quantifizieren, um daraus Massnahmen zu ihrer Eindämmung einleiten zu können. Auch die Empa ist Teil dieser Bestrebungen und hat unter anderem eine mit modernsten Messgeräten ausgestatteten Drohne entwickelt, die Methanlecks aufspüren kann. Ausserdem steht sie der europäischen Raumfahrtbehörde ESA bei der Entwicklung neuer Satelliten zur Seite, die CO2-Quellen aus dem All detektieren können.

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Beton ist mit Abstand das meistgenutzte Baumaterial der Welt – Tendenz steigend. Mit einer neuartigen Betonrezeptur ist es einem Empa-Team gelungen, selbstvorgespannte Betonelemente herzustellen. Dadurch lassen sich schlanke Strukturen deutlich kostengünstiger bauen – und dabei gleichzeitig Material einsparen.

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Der Think Tank Avenir Suisse präsentierte seine neueste Publikation mit dem Titel «Nachhaltige Antriebskonzepte». Der Grundtenor ist eindeutig: Es braucht Technologieoffenheit, um das Klimaziel «Netto Null» – gemeint ist der CO2-Ausstoss – bis zum Jahr 2050 zu erreichen. Zu den Autoren gehören auch Peter Richner und Christian Bach von der Empa.

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Lithium-Ionen-Akkus enthalten Fluor-reiche Salze, die an feuchter Luft zu giftigem, stark ätzendem Fluorwasserstoff zerfallen. Die Gefährlichkeit von Fluorwasserstoff erschwert und verteuert das Recycling. An der Empa startet nun ein Forschungsprojekt «Fluoribat», um dieses Problem zu lösen. So könnte der Lebenszyklus eines Akkus preisgünstiger ablaufen und zugleich sicherer werden.

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Staatssekretärin Martina Hirayama nahm am 21. Juli 2020 per Videokonferenz am informellen Treffen der für Forschung und Innovation zuständigen Ministerinnen und Minister der EU-Mitgliedsländer teil. Im Zentrum des zweimal jährlich stattfindenden Anlasses stand das Gespräch über gemeinsame Aktivitäten in Forschung und Innovation für ein nachhaltiges und souveränes Europa – insbesondere unter dem Aspekt von globalen Krisen wie Covid-19.

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Forschende unter der Leitung der Universität Warwick haben erstmals den freigelegten Kern eines Exoplaneten entdeckt, der einen noch nie dagewesenen Blick ins Innere eines Planeten erlaubt. Federführend beteiligt an der theoretischen Interpretation dieser Entdeckung ist Christoph Mordasini von der Universität Bern.

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Ein internationales Fachgremium unter Leitung von Mathias Wirth, Professor für Systematische Theologie und Ethik der Universität Bern, hat Empfehlungen erarbeitet, um eine Triage von COVID-19-Erkrankten in Extremsituationen zu vermeiden. Diese Empfehlungen sollen bei einer zweiten Infektionswelle das medizinische Personal in schwierigen Entscheidungen unterstützen und eine bessere Versorgung von Erkrankten sichern.

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Für Achim Walter ist klar: Die aufkeimende Künstliche Intelligenz wird die Agrarökologie entscheidend voranbringen. Doch bevor man die Früchte der KI ernten kann, müssen Computer noch einiges lernen.

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Viele Schweizer Unternehmen und Forschungsinstitutionen setzen auch während der Coronakrise auf Innovation. Sie werden dabei von Innosuisse, der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung, unterstützt. In den ersten sechs Monaten 2020 konnte Innosuisse bereits 208 Innovationsprojekte mit einem Förderbetrag von insgesamt 63 Millionen Franken bewilligen.

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Die fleischfressende Venusfliegenfalle ist bekannt dafür, dass ihre Fangblätter blitzartig zuklappen, sobald ein Beutetier ihre Sinneshaare zweimal in Folge berührt. Ein Team von Forschern der ETH Zürich und der Universität Zürich hat nun einen neuen Schnappmechanismus entdeckt.

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Der Bedarf an Batteriespeichern für erneuerbare Energien wird in Zukunft massiv steigen. Könnten wir neben den bekannten Lithium-Ionen-Batterien auch umweltfreundlichere Modelle bauen, um wertvolle Ressourcen zu sparen?

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Das PSI beteiligt sich an Projekten der Weltraumforschung. Damit erweitert sich nicht nur das Wissen über unsere astronomische Heimat, sondern festigt sich auch das Renommee der Schweiz als zuverlässiger Entwickler von anspruchsvollem Weltraumequipment.

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Erhöhte Gebrechlichkeit und Immunschwäche gehören zu den Hauptmerkmalen des Alterns. Forschenden der Universität Bern und vom Inselspital, Universitätsspital Bern ist es nun im Tiermodell gelungen, diese zwei altersbedingten Beeinträchtigungen mit einer neuartigen Zelltherapie zu entschleunigen und teilweise rückgängig zu machen.

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Der ETH-Rat hat an seiner Sitzung vom 8./9. Juli 2020 auf Antrag des Präsidenten der ETH Zürich, Prof. Dr. Joël Mesot, und des Präsidenten der EPFL, Prof. Dr. Martin Vetterli, insgesamt 13 Professorinnen und Professoren ernannt, 3 Professorentitel verliehen und den Rücktritt von 2 Professoren mit Verdankung zur Kenntnis genommen.

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2019 wendete der Bund nahezu 2,6 Milliarden Franken für die Umsetzung und Unterstützung von Aktivitäten im Bereich Forschung und Entwicklung auf. Im Vergleich zu 2017, dem letzten Beobachtungsjahr, entspricht dies einer Zunahme von 279 Millionen Franken (+12%). Knapp 90% der Aufwendungen wurden in Form von Beiträgen für die Unterstützung und Förderung der Forschung eingesetzt.

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Der Regierungsrat des Kantons Bern hat eine neue Vizerektorin und einen neuen Vizerektor in die Universitätsleitung gewählt. Per August 2021 übernehmen Virginia Richter das Vizerektorat Entwicklung und Fritz Sager das Vizerektorat Lehre.

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Forschende des Instituts für Bienengesundheit der Universität Bern zeigen in einer Studie, dass schon geringe Rückstände von Neonikotinoid-Insektengiften die schwarze Gartenameise nachhaltig beeinträchtigen. Die Forschenden hinterfragen den derzeitigen Einsatz von chemischen Schädlingsbekämpfungsmitteln und rufen zu nachhaltigeren Lösungen in der Landwirtschaft auf.

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Die deutsche Bundesgesellschaft für Endlagerung ist neuer Forschungspartner im Mont Terri Projekt. Nachdem vor einem Jahr die ETH Zürich und das deutsche Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit in Deutschland dazu gestossen sind, vereinigt das geologische Labor zur Erforschung von Tongestein bei St-Ursanne nun 22 internationale Partner.

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Empa-Forschern ist es gelungen, Aerogele für die Mikroelektronik nutzbar zu machen: Aerogele auf Basis von Zellulose-Nanofasern können elektromagnetische Strahlung in weiten Frequenzbereichen wirksam abschirmen – und sind bezüglich Gewicht konkurrenzlos.

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Agroscope analysierte in einer umfassenden Studie mögliche Umweltfolgen einer Umsetzung der Trinkwasserinitiative. Die Ökobilanz zeigt: Die Belastung von Gewässern in der Schweiz mit Pestiziden und Nährstoffen liesse sich reduzieren. Zudem könnte sich die Biodiversität im Inland leicht verbessern. Im Gesamtergebnis nähme die Umweltbelastung aber zu, verursacht durch steigende Nahrungsmittelimporte.

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Der Klinikdirektor der Universitätsklinik für Herz- und Gefässchirurgie, Prof. Dr. med. Dr. h.c. Thierry Carrel, wird die Insel Gruppe und die Universität Bern zum 31. Januar 2021 verlassen. Nach einer 25-jährigen Tätigkeit wechselt er als Direktor Weiterbildung und Forschung der Herzchirurgie zur Spitalgruppe Hirslanden. Mit dem 2019 gebildeten Medizinbereich Herz/Gefäss wird die Fortsetzung und Weiterentwicklung der hochstehenden, universitären Spitzenmedizin im Bereich der Herz- und Gefässchirurgie sichergestellt.

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Wenn bei Abstimmungen und Wahlen E-Voting-Systeme zum Einsatz kommen, dann müssen sie höchsten Sicherheitsanforderungen genügen. Derzeit überarbeiten Bund und Kantone die Anforderungen für solche Systeme. Sie arbeiten dazu mit in- und ausländischen Expertinnen und Experten aus Informatik, Kryptografie und Politikwissenschaften zusammen.

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Der Arktische Ozean wird in diesem Jahrhundert mehr CO2 aufnehmen, als die meisten Klimamodelle bisher berechnet haben. Damit wird auch die zu erwartende Versauerung deutlich grösser. Dies belegt eine Studie von Klimaforschenden der Universität Bern und der ENS in Paris. Die Ozeanversauerung bedroht Lebewesen mit Kalkschalen – etwa Muscheln oder Meeresschnecken – und kann so gravierende Auswirkungen auf die gesamte Nahrungskette haben.

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