Finanziati cinque progetti dell'ETH

Molte applicazioni prevedono di influenzare la propagazione delle onde nei materiali, ad esempio nell'isolamento acustico o nell'elaborazione delle informazioni nei computer quantistici. Sebastian Huber,Professore assistente di Fisica teorica dello Stato solido, ricerca principi di progettazione per materiali il cui comportamento può essere spiegato dall'effetto Hall quantistico. Tutti i lavori esistenti in questo campo sono limitati a strutture bidimensionali. Nell'ambito del suo progetto ERC, vuole ora superare questa limitazione. A tal fine, progetterà nuovi materiali tridimensionali e li studierà sperimentalmente. I risultati dovrebbero consentire la costruzione di nuove guide d'onda utilizzabili in condizioni estreme.

Dennis Kochmann è professore presso il Dipartimento di Ingegneria meccanica e dei processi. Lavora all'interfaccia tra meccanica e ricerca sui materiali e studia in che misura sia possibile prevedere e controllare il comportamento di materiali complessi. Nel suo progetto ERC, vuole sviluppare nuovi metodi informatici con cui simulare il comportamento dei materiali metallici con estrema precisione (fino al livello degli atomi) - e questo per campioni di materiale molto più grandi e per un periodo di tempo molto più lungo di quanto sia attualmente possibile con la precisione atomica. Grazie a queste simulazioni, in futuro sarà possibile capire meglio cosa succede ai metalli quando vengono stampati, ad esempio, o come si verifica il cedimento del materiale a causa della corrosione. I nuovi metodi potranno essere utilizzati anche per lo sviluppo di nuovi tipi di materiali.

Siddhartha Mishra,D-MATL, professore di matematica applicata all'ETH, svolge ricerche nel campo della matematica applicata, dell'analisi numerica e della scienza assistita da computer. Nel suo secondo progetto ERC dopo l'ERC Starting Grant, vuole sviluppare e calcolare soluzioni statistiche per equazioni differenziali parziali non lineari. Si concentra sulle equazioni che possono essere utilizzate per modellare i flussi, poiché le soluzioni statistiche offrono un modo promettente per descrivere fenomeni complessi come i flussi instabili e turbolenti. Mishra combina ora teorie e metodi matematici con algoritmi efficienti e computer paralleli di massa. Sono possibili applicazioni nella modellazione del clima.

Salvador Pané i Vidal Sebastian Huber è uno scienziato dell'Istituto di Robotica e Sistemi Intelligenti e un esperto di micro e nanorobot. Il suo obiettivo è quello di utilizzare un giorno minuscoli robot nel corpo umano, dove potranno muoversi - controllati esternamente tramite onde sonore o campi magnetici - e somministrare farmaci mirati. Nel suo progetto ERC, Pané i Vidal vuole sviluppare nanorobot porosi che possano generare campi elettrici dall'esterno. Questi campi potrebbero essere utilizzati per aprire nanovalvole molecolari nei pori dei robot (per il rilascio di farmaci, ad esempio) o per stimolare elettricamente cellule nervose o altre cellule. Una futura applicazione di questi microrobot potrebbe essere nel midollo spinale o nel nervo ottico. Pané i Vidal ha già ricevuto quattro anni fa un ERC Starting Grant per lo sviluppo di microrobot.

I processi elementari di tutte le reazioni chimiche e delle conversioni biologiche avvengono in modo ultraveloce. Quando si rompono i legami chimici o se ne formano di nuovi, bastano pochi attosecondi (10^-18s). Gli elettroni negli atomi, nelle molecole, nei solidi e nei liquidi si muovono su questa scala temporale. Un pioniere della spettroscopia ad attosecondi è Hans Jakob Wörner,L'ETH è professore di chimica fisica. Detiene il record mondiale per l'impulso laser più breve. Nel suo ultimo progetto ERC - Wörner sponsorizza già un ERC Starting Grant - vuole ora sviluppare ulteriormente i metodi della spettroscopia a raggi X in modo da rendere direttamente accessibili i movimenti degli elettroni sulla scala degli attosecondi anche in molecole complesse e in fase liquida. Le celle solari sono una delle possibili applicazioni.