Von autonomen Ententaxis und gelungener Marslandung

Ein Raum hat drei Dimensionen, das lernt man schon als Kind. In der Theorie sprechen Forschende hingegen schon länger von einer vierten Dimension. Nun konnte diese erstmals in Experimenten sichtbar gemacht werden. ETH-Physikprofessor Oded Zilberberg schuf dazu die theoretischen Grundlagen. In den Experimenten nutzten die Forschenden den so genannten Quanten-Hall-Effekt, um ein vierdimensionales physikalisches Phänomen in zwei Dimensionen zu beobachten.

Februar

Schlechte Nachrichten präsentierte ein internationales Forschungsteam unter ETH-Leitung. Trotz FCKW-Verbot hat sich die Ozonschicht im unteren Teil der Stratosphäre weiter ausgedünnt. Betroffen sind die dicht besiedelten mittleren Breiten und die Tropen. Über den Polen hat sich die Ozonschicht jedoch etwas erholt. Um die Jahrtausendwende schien der Abbau des stratosphärischen Ozons noch gestoppt.

März

Elektronische Geräte wie Fitness-Tracker oder Sensoren brauchen ständig Strom, auch im Stand-by-Betrieb. ETH-Forscher Michele Magno hat nun einen Empfänger für Touch-Kommunikation entwickelt, der seine Energie direkt aus dem Signal bezieht. Der Empfänger erhält Signale über eine Elektrode, sobald diese von einem menschlichen Körper berührt wird. Batterie besitzt er keine, die Energie gewinnt er einzig und allein aus der Berührung.

April

ETH-Professor Martin Fussenegger und sein Team entwickelten ein synthetisches Gennetzwerk, das als Frühwarnsystem für die vier häufigsten Tumorarten fungiert. Es erkennt Prostata-, Lungen-, Dickdarm- und Brustkrebs in einem sehr frühen Stadium, nämlich dann, wenn die Kalziumwerte im Blut aufgrund des sich anbahnenden Tumors erhöht sind. In diesem Fall bildet sich auf der Hautoberfläche ein gut sichtbarer Leberfleck und schlägt so Alarm. In Mäusen hat das System gut funktioniert. Für den Menschen muss es noch weiterentwickelt werden.

Mai

Am Samstag, 5. Mai, startete in Kalifornien eine Atlas-Rakete mit dem «InSight»-Lander der Nasa in Richtung Mars. Zum ersten Mal flog das ETH-Logo zum roten Planeten: An Bord befand sich ein Seismometer mit an der ETH Zürich entwickelter Elektronik. Jubel dann am 26. November: Der «Insight»-Lander setzte sicher auf dem Mars auf. Die ersten Signale und Bilder wurden bereits empfangen. Das Seismometer soll nun Marsbeben aufzeichnen, um das Innere des Planeten zu erkunden.

Juni

Physikern um ETH-Professor Andreas Wallraff gelang es, auf Knopfdruck empfindliche Quanten-Informationen von hoher Qualität zwischen zwei entfernten Festkörper-Qubits zu übertragen. Solche Übertragungen sind wichtig für neue Quanten-Informationstechnologien, die derzeit entwickelt werden.

Juli

Hält sich der Vater vor der Zeugung in der Kälte auf, haben Nachkommen mehr aktives braunes Fettgewebe. Das schützt sie vor Übergewicht und Stoffwechselerkrankungen, zeigen ETH-Forschende um Christian Wolfrum, Professor für translationale Ernährungsbiologie. Die Information zur Aufenthaltstemperatur des Vaters wird dabei über eine epigenetische Prägung der Spermien an den Nachwuchs weitergegeben.

August

Dem Mathematiker Alessio Figalli wurde die höchste Ehre seiner Gilde zuteil: Er erhielt die Fields-Medaille für seine Beiträge zur Theorie des optimalen Transports und deren Anwendung auf spezielle partielle Differentialgleichungen, metrische Geometrie und Wahrscheinlichkeit. Die Fields-Medaille hat in der Mathematik denselben Stellenwert wie ein Nobelpreis in den Naturwissenschaften.

September

ETH-Elektrotechniker entwickelten einen neuen intelligenten Transformator. Dieser ist dank modernster Halbleitertechnologie kompakt und wandelt Mittelspannung äusserst effizient in Niederspannung um. Seine Anwendungen reichen von Lokomotiven über Schnellladestationen für Elektrofahrzeuge und Stromversorgungen für Rechenzentren bis zum Einsatz in zukünftigen Energienetzen.

Oktober

Ein mit Stahlseilen gespanntes Strickwerk diente ETH-Architekten und Bauingenieuren als formgebendes Element für geschwungene Betonschalen. Mit der neuen Technologie erstellten sie eine fünf Tonnen schwere Betonstruktur für eine Ausstellung in Mexiko-Stadt. Das Textil stellten die Forschenden auf einer normalen Strickmaschine her.

November

Wie haben sich die Gletscher der Alpen in den letzten 115'000 Jahren entwickelt? Welche Faktoren führten zur Ausdehnung der Gletscher? Wie dick waren die Eispanzer? Oder wie häufig haben sich die Eisschilde ausgedehnt und wieder zurückgezogen? Um dies alles zu verstehen, liessen Forschende der ETH Zürich den CSCS-Supercomputer «Piz Daint» fleissig rechnen. Entstanden ist eine eindrückliche Computersimulation, die in zwei Minuten die Geschichte der Vergletscherung der Alpen sichtbar macht.

Dezember

Forscher um ETH-Professor Emilio Frazzoli lancierten einen Wettbewerb für autonomes Fahren, die «Artificial Intelligence Driving Olympics». Spielfeld für den Wettbewerb war Duckietown. In der Modellstadt transportieren selbstfahrende Mini-Taxis Badeenten von A nach B. Die Teilnehmenden mussten den Roboter-Taxis beibringen, die Spur zu halten, Objekte zu erkennen und ihnen auszuweichen oder als Teil einer ganzen Taxiflotte in Duckietown zu interagieren. Gewonnen hat ein Team aus Singapur.