Smarter Schutz für zarte Haut durch medizinische Textilien und Sensoren

Zu früh geborene Kinder haben eine empfindliche Haut (Bild: Uni-Kinderspital Zürich)

Hautverletzungen durch anhaltenden Druck entstehen häufig bei Menschen, die ihre Position nicht selbstständig verändern können. So etwa bei erkrankten Neugeborenen im Spital oder älteren, bettlägrigen Menschen. Forschende der Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) haben jetzt in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie und anderen Forschungseinrichtungen zwei smarte Lösungen für das Wundliegen auf den Weg gebracht.

Medizintechnologie: Ein Navi für die Knie-OP

Werden Meniskusproben mit radiologischen Methoden analysiert, bleiben dreidimensionale Strukturen im Knorpel erhalten. So ergibt sich eine naturgetreue Datengrundlage für eine exakte Bildgebung. Bild: Empa

Knieoperationen am Meniskus sind ein häufiger Eingriff an einer besonders komplexen Körperstelle. Forschende der Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) wollen verbesserte Grundlagen für die Medizin liefern, um die Risiken der Operation zu senken. Mit 3D-Modellen, die auf Mikro-Computertomographie-Analysen im Labor beruhen, kartieren sie das Blutgefässnetzwerk des Meniskusnorpels im Nanometerbereich.

Was für Materialien in der Batterie der Zukunft stecken

Eine Forschungsgruppe unter der Führung von Maksym Kovalenko entwickelt an der Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt; Teil der ETH) Materialien für die Akkus von morgen. Ob schnell aufladbare Elektroautos oder günstige Stromspeicher: Für jede Anwendung finden sie ein vielversprechendes Material oder ein neuartiges Herstellungsverfahren.

Virtueller Bahnlärm – nah an der Realität

Güterzug-Vorbeifahrt spielerisch erleben: Der Monitor zeigt, was die Nutzerin in virtueller Realität dreidimensional sieht – mit dem realistischen Bahnlärm exakt in ihrer Position. Bild: Empa

An der Empa erkunden Akustik-Fachleute seit Jahren, wie Lärm durch Personen- und Güterzüge entsteht – und welche technischen und baulichen Massnahmen dagegen besonders wirksam sind. Ihre theoretischen und praktischen Erkenntnisse sind nun in das Projekt "Silvarstar" eingeflossen. Das Resultat ist ein Simulationstool für Bahnlärm, das auch in der Praxis weiterhelfen kann.

Mit Robotern die Batterieforschung beschleunigen

Empa-Forscher Enea Svaluto-Ferro arbeitet gemeinsam mit dem Batterieroboter «Aurora». Die Entwicklungszeit von neuen Stromspeichern soll so künftig stark verkürzt werden (Bild: Empa)

Empa-Forscher wollen die Entwicklung dringend benötigter neuer Energiespeicher mit Hilfe des Batterieroboters "Aurora" beschleunigen. Das Projekt gehört zur europäischen Forschungsinitiative Battery2030+, die unlängst von der EU mit über 150 Millionen Euro gefördert wurde. Zudem ist das Projekt Teil der "Open Research Data"-Initiative des ETH-Rats, die die Digitalisierung und den freien Zugang zu Forschungsdaten vorantreibt.

Empa: Quantentechnologie aus Kohlenstoff

Gemeinsam mit einem internationalen Team an Forschenden haben Empa-Wissenschaftler erfolgreich einzelne atomar präzise Nanobänder mit Elektroden versehen. Bild: Empa

Nanobänder aus Graphen haben aussergewöhnliche Eigenschaften, die sich präzise steuern lassen. Forschenden der Empa, der Universität Peking und der University of Warwick ist es erstmals gelungen, einzelne atomar genaue Nanobänder mit Elektroden zu versehen. Damit ebnen sie den Weg für eine genaue Charakterisierung der "Wunderbänder" und ihre mögliche Anwendung in der Quantentechnologie.

Der Chamaleon-Effekt

3D-gedrucktes Empa-Logo aus dem neuartigen HPC-Gemisch wechselt Farbe, wenn es sich erwärmt (Bild: Empa)

Mittels 3D-Druck biologisch abbaubare Sensoren und Displays herstellen - ein Material, mit dem genau dies möglich ist, haben Forschende aus dem Schweizer Empa-Labor "Cellulose & Wood Materials" auf Basis von Cellulose und Kohlenstoff-Nanoröhrchen entwickelt. Das Gemisch aus Hydroxpropyl-Cellulose, Wasser, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Cellulose-Nanofasern verändert je nach Temperatur und Dehnung seine Farbe – und dies ganz ohne Zusatz von Pigmenten.

Perowskit-Nanokristalle: Computerkomponenten nach dem Vorbild von Gehirnzellen

Kubische Peroskit-Struktur (Bild: Solid State/ CC BY-SA 3.0)

Forschende der Empa, der ETH Zürich und des "Politecnico di Milano" entwickeln ein neuartiges Computerbauteil, das leistungsfähiger und einfacher in der Herstellung ist als seine Vorgänger. Das Besondere daran: Es soll nach dem Vorbild des menschlichen Gehirns grosse Datenmengen schnell und energieeffizient verarbeiten.

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