Empa-Jahresbericht 2017 ist online

Gemeinsam die Zukunft gestalten

03.05.2018 | GIAN-LUCA BONA
Tauchen Sie ein in die spannende Welt der Forschung und Innovation; Sie werden überrascht sein, wie breit die Empa das Spektrum der angewandten Forschung im Bereich der Materialwissenschaften und Technologieentwicklung definiert.
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Auf dem Cover des aktuellen Empa-Jahresbericht: Im 3D-Druck hergestelltes Gitter aus Titan mit variabler Steifigkeit. Ein mögliches Anwendungsgebiet sind Implantate, die in einer Richtung elastisch, in anderen aber steif sein müssen.

Es gibt unzählige gesellschaftliche und ökonomische Herausforderungen, die wir nur gemeinsam meistern können. Die Institutionen des ETH-Bereichs entwickeln hierfür innovative Lösungen, die dazu beitragen, unsere Zukunft nachhaltig und auch für künftige Generationen lebenswert zu gestalten. Dazu hat der ETH-Bereich vier strategische Forschungsinitiativen gestartet, bei denen sich alle sechs Institutionen einbringen, die Empa etwa mit ihren Kompetenzen in der Materialforschung und Entwicklung neuer Technologien.

Da ist zunächst die Energieforschung. Bereits seit Jahren ist dies ein Kerngebiet der Empa mit speziellem Fokus auf erneuerbare Konzepte für eine entkarbonisierte – also für eine nicht auf fossilen Brennstoffen basierte – Gesellschaft und Wirtschaft, vor allem im Gebäude- und Mobilitätsbereich. Unser Ziel ist es, mit unserer Forschung die Grundlagen zu liefern, damit die Schweizer «Energiestrategie 2050» Realität werden kann. Diese Anstrengungen sind in vollem Gange, und es freut mich, dass unsere Forschenden etwa bei der Stromspeicherung mit Hilfe neuer Batteriekonzepte bereits überzeugende, innovative Lösungen präsentieren konnten.

Im Rahmen der fortschreitenden Digitalisierung haben die gemeinsamen Anstrengungen unter anderem zur Gründung des «Swiss Data Science Center» der beiden ETHs geführt. Die Empa beteiligt sich daran mit ihren Kenntnissen in der Modellierung von Materialeigenschaften auf atomarer und molekularer Ebene. Zudem gewinnen Modellierungen auf verschiedenen Längenskalen – vom Nanometer bis zu zig Kilometern – immer mehr an Bedeutung; die Empa betreibt einerseits komplexe Messnetze in der ganzen Schweiz, die zahlreiche Luftfremdstoffe präzise und in kleinsten Mengen aufspüren, um damit mittels Computersimulationen beispielsweise die atmosphärische Verteilung der Schadstoffe und deren Quellen zu ermitteln.  Andererseits beruhen auch die Energienetze immer mehr auf komplexen Algorithmen, die Produktion, Verteilung und Verbrauch von Energie regeln – Themen also, die in den Grossforschungsplattformen NEST und Energy Hub der Empa angegangen werden.

Mit der Initiative «Personalisierte Gesundheit und zugehörige Technologien» ist die Empa über ihren Forschungsschwerpunkt «Gesundheit und Leistungsfähigkeit» verbunden. Die an der Empa entwickelten in-vitro-Modelle sowie unsere Forschung an der Schnittstelle von Materialoberflächen und belebter Materie, also menschlichen Zellen und Geweben, aber auch die Forschung an neuen Implantaten führen so in Zusammenarbeit mit unseren Partnern effizienter und zielstrebiger zu neuen diagnostischen und therapeutischen Ansätzen.

Fortschrittliche und additive Fertigungstechnologien sind schliesslich das Thema der Initiative «Advanced Manufacturing» (AM), die die Empa für den gesamten ETH-Bereich koordiniert und mit neuen Materialentwicklungen auch wesentlich prägt. Verständlicherweise ist diese Initiative für uns als Materialforschungsinstitut von besonderer Bedeutung. So bietet etwa die Entwicklung neuer pulverförmiger Materialien für den 3D-Druck enorme Chancen, den industriellen Wandel hierzulande umzusetzen. Neue oxydische Verbindungen, die ultrahart und gleichzeitig leicht sind, ermöglichen dank AM völlig neue Anwendungen – am Computer entworfen und mittels additiver Fertigung hergestellt. Mit konventionellen Herstellungsmethoden wären diese  schlicht nicht realisierbar.

Mit diesen Initiativen wollen wir an der Empa in enger Zusammenarbeit mit dem ETH-Bereich die Zukunft mitgestalten.

Information
Dr. Michael Hagmann
Kommunikation
Tel. +41 58 765 45 92