Medienmitteilungen

Das Material Neodym-Nickel-Oxid ist je nach seiner Temperatur entweder ein Metall oder ein Isolator. Die Möglichkeit, diesen Übergang elektrisch zu steuern, macht das Material zu einem möglichen Kandidaten für Transistoren in modernen elektronischen Geräten. Mittels einer ausgeklügelten Weiterentwicklung der Röntgenstreuung konnten Forschende am Paul Scherrer Institut PSI nun die Ursache dieses Übergangs nachvollziehen: Rund um die Sauerstoffatome sortieren sich die Elektronen um.

Christian Rüegg erhält die angesehene europäische Förderung ERC Consolidator Grant. Mit dem Geld will er weiter erforschen, wie die kleinsten magnetischen Bausteine der Materie wechselwirken.

Diesen Herbst ist es so weit: Die Energy-System-Integration-Plattform am Paul Scherrer Institut PSI nimmt ihren Betrieb auf. Im Rahmen der Doppeltagung „Vernetzte Energieforschung Schweiz“ wurde sie heute den Medien und rund 150 Vertretern aus Politik, Industrie und Wissenschaft vorgestellt.

Dank einer hochmodernen Untersuchungsmethode ist es Forschenden gelungen, in Transformatoren hineinzuschauen und die magnetischen Domänen im Inneren des Trafo-Eisenkerns bei der Arbeit zu beobachten. Transformatoren, kurz Trafos, sind unerlässlich für die Stromversorgung von Industrie und Haushalten. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Untersuchungsmethode sich gewinnbringend zur Entwicklung effizienterer Trafos einsetzen lässt.

Proteine sind unverzichtbare Bausteine des Lebens. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei zahlreichen biologischen Prozessen. Forschende konnten nun zeigen, wie man mit Freie-Elektronen-Röntgenlasern wie dem SwissFEL am Paul Scherrer Institut PSI die ultraschnellen Abläufe, mit denen Proteine ihre Arbeit machen, erforschen kann. Freie-Elektronen-Röntgenlaser erzeugen extrem kurze und intensive Pulse aus Röntgenlicht. Weltweit sind derzeit erst zwei solcher Anlagen in Betrieb. Die Ergebnisse wurden heute im Wissenschaftsmagazin Nature Communications publiziert.

Das Deuteron ist – genau wie das Proton – kleiner als bisher gedachtDas Deuteron – einer der einfachsten Atomkerne, bestehend aus nur einem Proton und einem Neutron – ist deutlich kleiner als bislang gedacht. Dieses neue Forschungsergebnis passt zu einer Studie aus dem Jahr 2010, bei dem ebenfalls am Paul Scherrer Institut PSI das Proton vermessen wurde und ebenfalls ein kleinerer Wert gefunden wurde als erwartet. Das Ergebnis von 2010 begründete das seither sogenannte Rätsel um den Protonradius.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Forschende des Paul Scherrer Instituts haben in grosser Zahl detaillierte Modelle des Matterhorns erzeugt, die jeweils weniger als ein Zehntel eines Millimeters gross sind. Damit führen sie vor, wie so feine 3-D-Objekte in Serie hergestellt werden könnten. Materialien, deren Oberfläche mit einem Muster aus solchen winzigen 3-D-Strukturen versehen ist, haben oft besondere Eigenschaften, die beispielsweise helfen könnten, den Verschleiss von Maschinenbauteilen zu reduzieren.

Neue Einblicke in die Funktionsweise wichtiger ArzneimittelrezeptorenViele Arzneimittel wirken auf bestimmte Rezeptoren ein, die in der Aussenhülle unserer Körperzellen sitzen. Einer dieser Rezeptoren ist der sogenannte Beta-1-Adrenorezeptor. Er ist unter anderem für das buchstäbliche Herzklopfen verantwortlich. Wie er Signale ins Zellinnere überträgt, liess sich nun im Detail aufklären. Dies wird helfen, die Wirkmechanismen vieler Arzneien deutlich besser zu verstehen.

Computer und andere elektronische Geräte haben heute einen beträchtlichen Anteil am weltweiten Energieverbrauch. Mit den heute genutzten Technologien lässt sich dieser Verbrauch aber kaum senken, sodass die Chips in den energiesparenden Geräten der Zukunft aus neuartigen Materialien bestehen werden. Neueste Forschungsergebnisse aus dem Paul Scherrer Institut PSI geben Hinweise darauf, wie man zu solchen Materialien kommen könnte.

Der Bundesrat hat am 20. Januar 2016 auf Antrag des ETH-Rats den Direktor des Paul Scherrer Instituts PSI, Joël Mesot, und den Direktor der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL, Konrad Steffen, für weitere vier Jahre wiedergewählt. Die dritte Amtszeit von Joël Mesot beginnt am 1. August 2016, die zweite Amtszeit von Konrad Steffen am 1. Juli 2016.