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Per Anhalter zu den Gammablitzen
Forschende am PSI haben einen Detektor namens POLAR entwickelt. Er soll extreme Energieausbrüche aus den Tiefen des Universums aufspüren und untersuchen. Im kommenden September wird POLAR mit einer chinesischen Weltraummission ins All fliegen.
Sonnen-Sprit
Trotz ihres grossen Potentials hat die Sonnenenergie noch ein Problem: Die Sonne scheint nicht immer und ihre Energie lässt sich schwer speichern. Forscher am Paul Scherrer Institut PSI und an der ETH Zürich haben nun erstmals einen chemischen Prozess vorgestellt, in dem die Wärmeenergie der Sonne genutzt werden kann, um aus Kohlendioxid und Wasser direkt hochenergetische Treibstoffe herzustellen. Hierfür haben sie eine neue Materialkombination aus Ceroxid und Rhodium entwickelt.
So halten Akkus länger und laden schneller
Forschende des PSI und der ETH Zürich haben ein sehr einfaches und kostengünstiges Verfahren entwickelt, um die Leistung herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus deutlich zu steigern. Ob Armbanduhr, Smartphone, Laptop oder Auto, für alle Anwendungsbereiche lassen sich so die Akkus optimieren. Demnach hält eine Ladung nicht nur deutlich länger, auch das Aufladen erfolgt schneller.
Den Tumor aushungern
Der PSI-Forscher Kurt Ballmer-Hofer beschäftigt sich mit der Frage, wie man Tumoren „aushungern“ könnte, indem man sie daran hindert, Blutgefässe zu entwickeln. Nach 40 Jahren Forschung, die viele grundsätzliche Erkenntnisse über die Bildung von Blutgefässen gebracht hat, ist das entscheidende Molekül inzwischen gefunden worden; weitere Forschung soll nun neue klinische Anwendungen möglich machen.
Aus Strom wird Gas wird Strom
Mit zunehmendem Ausbau der Photovoltaik- und Windkraftanlagen wird deren Integration in das bestehende Energiesystem zur Herausforderung. Auf der ESI-Plattform wird getestet, wie die Integration gelingen kann. Die Lösung: Überschüssige Energie wird in Form von Gas gespeichert.
Leistungsfähigere Katalysatoren für Gasautos
Fahrzeuge mit Gasantrieb sind im Kommen, und auch sie brauchen Abgaskatalysatoren. Während die Empa daran arbeitet, Gasmotoren und -katalysatoren zu optimieren, spezialisiert sich das PSI auf Untersuchungsmethoden, mit denen man die Vorgänge im Katalysator sehr genau beobachten kann. Für ihre Arbeiten haben die Forschenden am PSI nun eine universelle Messkammer entwickelt, in der der Katalysator mit verschiedenen Methoden unter immer den gleichen Bedingungen untersucht werden kann.
Ein Atom aufs Mal
Die Forschungsgruppe für superschwere Elemente erforscht am PSI die exotischen, instabilen Atome am Ende des Periodensystems der Elemente. Der Traum: Eines Tages die Insel der Stabilität zu entdecken, die auf der Landkarte der Chemiker jenseits der bislang bekannten Elemente existieren könnte.
Zebra – ein neues Instrument für das PSI
Interview mit Oksana ZaharkoNeue wissenschaftliche Fragestellungen erfordern immer bessere Experimentieranlagen. PSI-Forscherin Oksana Zaharko berichtet im Interview über die Herausforderungen beim Aufbau eines neuen Instruments für die Forschung mit Neutronen.
Heutige Messungen liefern Einsichten über Wolken in der Vergangenheit
Forschende haben gezeigt, wie sich aus natürlichen Substanzen Feinstaub in der Atmosphäre bilden kann. Die Ergebnisse werden unser Wissen über die Wolken vor Beginn der Industrialisierung verbessern und so zur genaueren Beschreibung der bisherigen und zukünftigen Klimaentwicklung beitragen.
Aufbau der ESI-Plattform
Der Weg in eine nachhaltige Energiezukunft führt über die Integration neuer erneuerbarer Energien aus Sonne, Wind oder Biomasse. Auf der ESI-Plattform (ESI steht für englisch „Energy System Integration“) können Forschung und Industrie vielversprechende Lösungsansätze in ihren komplexen Zusammenhängen testen.
Experiment im schwebenden Tropfen
Der genaue Aufbau von Proteinen wird am PSI standardmässig mittels Röntgenstrahlung entschlüsselt. Nun haben zwei PSI-Wissenschaftler diese Methode trickreich weiterentwickelt: Anstatt die Proteine zu befestigen, untersuchten sie die Proteine in einem frei schwebenden Flüssigkeitstropfen.
Bäume tauschen untereinander Kohlenstoff aus
Waldbäume nutzen Kohlenstoff nicht nur für sich – sie tauschen auch grosse Mengen davon über ihre Wurzeln mit Nachbarbäumen aus. Der intensive Kohlenstoffhandel von Baum zu Baum – auch zwischen verschiedenen Baumarten – verläuft über symbiotische Pilzfäden im Boden.
Den Krebs im Inneren treffen
Im Kampf gegen Krebs untersuchen Forschende am Paul Scherrer Institut PSI eine neue Methode, um radioaktive Substanzen nicht nur aussen an eine Tumorzelle anzuheften, sondern sie bis in den Zellkern einzuschleusen. Wenn man die passenden radioaktiven Verbindungen findet, hat dieses Wirkprinzip das Potenzial, in Zukunft bei mehreren Arten von Krebs zu helfen.
Methan nutzen statt abfackeln
Chemiker an der ETH Zürich und am Paul Scherrer Institut haben einen neuen direkten Weg gefunden, gasförmiges Methan in flüssiges Methanol umzuwandeln. Damit könnte es in Zukunft für die Industrie interessant werden, das Gas vermehrt zu nutzen, statt es wie bisher oft ungenutzt zu verbrennen.
Neues Teilchen könnte Grundlage energiesparender Elektronik bilden
Das erst im vergangenen Jahr entdeckte Weyl-Fermion bewegt sich in Materialien praktisch ohne Widerstand. Nun zeigen Forscher einen Weg, wie man es in elektronischen Bauteilen einsetzen könnte.
Vom Higgs-Teilchen zu neuen Medikamenten
Ein vorbildliches Beispiel, wie Grundlagenforschung einen handfesten Beitrag zur Wirtschaft leistet, ist die Firma DECTRIS – ein 2006 gegründetes und inzwischen erfolgreiches Spin-off des Paul Scherrer Instituts. Die neueste Entwicklung von DECTRIS ist ein Detektor namens EIGER, der bei Röntgenstrahl-Messungen an grossen Forschungsanlagen eingesetzt wird. EIGER trägt dort unter anderem zur Erforschung neuer Medikamente bei.
Fünfhunderttausend Mal unwahrscheinlicher als ein Lottogewinn
Seltenheit eines Teilchenzerfalls vermessenIm sogenannten MEG-Experiment am PSI suchen Forschende nach einem extrem unwahrscheinlichen Zerfallspfad bestimmter Elementarteilchen namens Myonen. Genauer gesagt beziffern sie eben diese Unwahrscheinlichkeit. Ihre neueste Zahl lautet: Dieser Zerfall geschieht in weniger als 1 zu 2,4 Billionen der Fälle. Mithilfe dieses Ergebnisses können theoretische Physiker aussortieren, welche ihrer Ansätze zur Beschreibung des Universums der Realität standhalten.
Medikamente punktgenau hergestellt
Am PSI entwickeln Wissenschaftler neue Wirkstoffe gegen Krebs. Diese enthalten radioaktive Substanzen, die dem Patienten gespritzt werden und somit bis zum Tumor vordringen können. Dort soll ihre Strahlung die Krebszellen im direkten Kontakt zerstören. Doch ehe ein solches radioaktives Arzneimittel in ersten klinischen Studien am Patienten getestet werden kann, muss seine Sicherheit garantiert sein, damit der Patient keinen Schaden nimmt. Deshalb wird am PSI jeder Wirkstoff unter sterilen Bedingungen hergestellt und überprüft – für jeden Patienten separat und nur auf Bestellung.
Transport von aufgelösten Plutoniumlager des Bundes in die USA ist erfolgt
Im Januar und Februar 2016 wurden unter strengen Sicherheitsvorkehrungen rund 20kg Plutonium im Eigentum des Bundes in die USA transportiert. Es handelt sich dabei um Material, das seit den 1960er Jahren auf dem Areal des heutigen Paul Scherrer Instituts (PSI) gelagert worden war. Das Plutonium stammte aus wiederaufbereiteten Brennstäben des von 1960 bis 1977 betriebenen Forschungsreaktors Diorit. Der Bundesrat beschloss 2014 im Rahmen des Nuclear Security Summit-Prozesses, das Plutoniumlager aufzulösen und damit zur weltweiten Sicherung von Nuklearmaterial beizutragen.
Kooperation mit der Natur
Mit dem SwissFEL entsteht eine neue Landschaft
Kaum gebaut war das Gebäude des Freie-Elektronen-Röntgenlasers SwissFEL schon wieder unter einem Erdwall verschwunden. Seitdem wird auf und im Umfeld der neuen Grossforschungsanlage des PSI gepflanzt und gestaltet. Denn ihre besondere Lage im Wald erfordert eine umgebungsgerechte Einbettung. So ist der SwissFEL von aussen nahezu unsichtbar. Neuer Lebensraum für seltene Tiere und Pflanzen entsteht.