Faszinierende Materialien

Rund 70 Prozent aller technischen Innovationen beruhen auf neuen Materialien. An der Empa entstehen einige der faszinierendsten davon, etwa ultraschmale Nanobänder aus Graphen für quantentechnologische Anwendungen von morgen, Cellulosematerialien für bioabbaubare Einweg-Batterien und Nanokristalle aus Perowskit für neuartige, energieeffiziente Farb-Displays und super-effiziente Solarzellen. Folgende Posten präsentieren Ihnen spannende Einblicke zum Thema faszinierende Materialien:

Geschüttelt, nicht gerührt: Der Erdbebensimulator

Erdbeben können katastrophale Folgen für Gebäude haben – und für die Menschen darin. Die meisten Erdbebenschäden entstehen durch seismische Wellen, die unter den Gebäuden hindurchlaufen. Diese Schäden führen nicht immer zu einem vollständigen Einsturz, können aber die Nutzung der Bauwerke beeinträchtigen. Empa-Forschende führen Erschütterungstests an Modellgebäuden durch, um das Verhalten von Bauwerken bei verschiedenen Arten von Erdbeben zu untersuchen und Verbesserungsmöglichkeiten zu finden. (Posten F501)

Vom Himmel geholt: Satelliten im Röntgen-Check
Weil wir Satelliten nicht warten können, müssen sie den Extrembedingungen im Weltall über sehr lange Zeit standhalten. Empa-Forschende untersuchen Satelliten vor und nach ihrem Einsatz im All mittels Röntgenstrahlung. So können Material- und Designfehler aufgedeckt und in Zukunft vermieden werden. Ihre Methoden ermöglichen auch den Einblick in weitere grosse Objekte, etwa Schiffscontainer am Zoll. (Posten F502)
Der scharfe Blick: Molekülen bei der Arbeit zusehen

Mit Röntgenstrahlung lässt sich nicht nur der menschliche Körper im Spital oder Koffer am Flughafen «durchleuchten». Röntgenmethoden erlauben Empa-Forschenden zudem, neue Molekülstrukturen und deren dynamische Veränderungen zu analysieren. Damit können wir biologische Prozesse im menschlichen Körper besser verstehen. (Posten F504)

https://sasp20.empa.ch/documents/10106557/29571995/satellite-5181683_1920+1170x250.png/f230a1fc-a1a1-4800-a30a-001c84b3022f?t=1720798995095
Die Empa im All: Komponenten für den Weltraum
Vibrationen, Vakuum, Strahlung und extreme Temperaturschwankungen: Unter diesen Bedingungen müssen wissenschaftliche Messinstrumente für Raumsonden über Jahre zuverlässig und präzise funktionieren. Mit speziell entwickelten Lötverfahren verbinden die Empa-Ingenieure unterschiedlichste Werkstoffe wie Metall und Keramik zu hochpräzisen Baugruppen, die für solche Messinstrumente benötigt werden. Einige Missionen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) hatten bereits mehrere komplexe Empa-Komponenten an Bord, etwa die Kometensonde «Rosetta», die Merkursonde «BepiColombo» und die Jupitersonde «JUICE». (Posten F506)
Überraschende Vielfalt: Magnetische Materialien für fast alles
Magnete finden sich fast überall, von Festplatten bis hin zu Teilchenbeschleunigern. Aber was ist Magnetismus und wie funktioniert er? Empa-Forschende entwickeln ausserdem neue Anwendungen auf Basis von Magneten, etwa verbesserte Datenspeicher, effiziente Sensoren und magnetische Nanopartikel für die Medizin. (Posten F507)
Komplexe Formen: Beton aus dem 3D-Drucker
Der 3D-Druck von Beton ermöglicht die Herstellung komplexer, individuell gestaltbarer Bauwerke. Dafür ist keine Schalung nötig, und die Menge des verwendeten Betons sinkt. Empa-Forschende entwickeln Betonmischungen und Methoden für den 3D-Druck von aufwändigen Betonstrukturen. (Posten F508)
https://sasp20.empa.ch/documents/10106557/29571995/soap-bubble-1974897_1920+1170x250.png/a51c3a4a-c4c1-4fea-995d-0b5d4f4ec05d?t=1718289688000
Neue Anwendungen: Metall drucken mit Robotern
«Wire-Arc Additive Manufacturing» ist eine Methode zur Herstellung grosser und komplexer Metallbauteile wie Brücken, leichte Metallträger und -stützen oder Stahlverstärkungen für komplexe Betonformen. Mit dieser innovativen Technik – einer Mischung aus robotergestütztem 3D-Druck und Schweissen – wollen Empa-Forschende dazu beitragen, solche grossen Metallstrukturen zu optimieren und den Energie- und Ressourcenbedarf für ihre Herstellung zu senken. (Posten F509)
Mach mit: Kühle Forschung, feine Glacé

Flüssiger Stickstoff ist von der Empa nicht wegzudenken. Er ist -196 Grad kalt und dient den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zur Kühlung diverser Geräte und Experimente. Denn manche chemische Reaktionen und physikalische Prozesse können nur bei einer sehr tiefen Temperatur stattfinden. Empa-Forschende demonstrieren die kühle Kraft des Stickstoffs spielerisch: indem sie leckeres Glacé herstellen. (Posten F510, Kinder willkommen!)

Mach mit: Flüssige Luft
Flüssiges Wasser kennen wir alle. Flüssige Luft kennt man viel weniger. Sie siedet schon bei minus 196° C – da sollte man jede 'Berührung' besser vermeiden. Bei so tiefen Temperaturen kann man aber auch interessante Phänomene beobachten, z.B. wie gefrorene Seifenblasen aussehen, wie man Wolken machen kann oder wie man Luftkissen-Pucks schweben und herumflitzen lässt. Dies und einiges mehr werden wir im Workshop «Flüssige Luft» demonstrieren. (Posten F511, Anmeldung ab Ende August möglich, Kinder ab 10 Jahren willkommen!)
Tag der offenen Tür
Samstag, 14. September 2024
10 - 17 Uhr

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Empa
Überlandstrasse 129
8600 Dübendorf