EmpaNews November 2010

Ein Besuch imBrandlabor 08

Die Schweiz erforschtintelligente Materialien 10

Ein Jungunternehmenerreicht den Markt 20

Magazin für Forschung, Innovation und TechnologietransferJahrgang 8 / Nummer 31 / November 2010

EmpaNews

Auf dem Weg zurNanoelektronik 04

02 // Editorial

Mit Feuer zu mehr SicherheitEin Besuch im Brandlabor 08

Gute Noten vonunseren Leserinnenund Lesern

Mit dieser Ausgabe halten Sie bereits die 11. Aus-gabe der EmpaNews in Händen, seitdem wirsie als modernes Forschungsmagazin neu ge-

staltet haben. Zeit also, Sie, werte Leserinnen und Leser,zu fragen, wie das Magazin «ankommt», was gefällt, was

weniger. Genau das taten wir in der vorletz-ten Ausgabe. Nun liegt die Auswertung vor– und brachte Erfreuliches zutage.

Einer sehr grossen Mehrheit (96 Pro-zent) gefällt die EmpaNews gut bis sehr gut,und rund 90 Prozent lesen sie immer oderzumindest häufig. Vor allem Artikel überneue Forschungsergebnisse und innovativeTechnologien sowie Reportagen aus demLabor in den Rubriken «Forschung und Ent-wicklung» beziehungsweise «Wissens- und

Technologietransfer» sind beliebt. Unser Themenmix wirdals abwechslungsreich, das Layout als modern und frisch,gleichzeitig jedoch seriös wahrgenommen. Grund genugfür uns, dem Rat eines Lesers zu folgen: «Weiter so!» Ge-nau das machen wir, doch nicht ohne uns bei Ihnen fürdie Mitwirkung zu bedanken.

Dem Wunsch nach Laborreportagen trägt die aktuel-le Ausgabe mit einem Besuch im Brandlabor der Empa(Seite 8) Rechnung, wo Brandfachleute und Ingenieureberufsmässig Produkten und Bauteilen mit Flammen zuLeibe rücken. Allerdings nicht aus purer Zerstörungswut,sondern um neue, feuersichere Produkte zu entwickeln.Neue Produkte verspricht auch die Nanoelektronik, etwaNanobänder aus Graphen, einer Modifikation des Koh-lenstoffs mit erstaunlichen Eigenschaften (Seite 4).

Und da es unser Ziel ist, Ihnen, liebe Leserinnenund Leser, intelligente Lektüre zu bieten, haben wir diesfür einmal wörtlich genommen – daher der aktuelle Fo-kus auf «smarte» Materialien, Gegenstand des AnfangJahr angelaufenen Nationalen Forschungsprogramms 62,in dem die Empa überaus erfolgreich vertreten ist.

Wir wünschen Ihnen weiterhin viel Vergnügen mitder EmpaNews und freuen uns auch ohne Umfrage überAnregungen und Tipps.

Michael HagmannLeiter Kommunikation

Titelbild

Empa-Forschenden ist es gelungen, nurwenige Nanometer breite Bänder ausGraphen auf Oberflächen wachsenzu lassen. Graphenbänder gelten als «heisseKandidaten» für künftige Elektronik-anwendungen, da sich – je nach Breiteund Randform – ihre Eigenschaften einstellenlassen. (Bild: Empa)

Inhalt // 03

Mit Erfolg unterwegsEin Jungunternehmen erreichtden Markt 20

Mit Begeisterung dabei«Mechanik ist hochaktuell.» 16

Mit starker Empa-BeteiligungDie Schweiz erforschtintelligente Materialien 10

Forschung und Entwicklung04 Auf dem Weg zur Nanoelektronik

07 Energiesparlampe gewinnt

08 Feuerprobe für den Brandschutz

Fokus: Smart Materials

10 Materialien mit Köpfchen

16 «Intelligente Materialien geben Ingenieuren neue Freiheitsgrade»

18 Licht im Dunkeln

19 «Erste Hilfe» bei Lecks

Wissens- und Technologietransfer20 «Man gewinnt nicht jeden Tag einen Preis»

Wissenschaft im Dialog22 «Innovation Day» der Textilindustrie

24 Veranstaltungen

Impressum

HerausgeberinEmpaÜberlandstrasse 129CH-8600 Dübendorfwww.empa.ch

Redaktion & GestaltungAbteilung Kommunikation

KontaktTelefon +41 44 823 47 [email protected]

Erscheint viermal jährlich

ISSN 1661-173X

COC-100246 FSC Mix

04 // Forschung und Entwicklung

Auf dem Weg zurNanoelektronik

Um elektronische Bauteile immer kleiner herstellen zu können,sind neue Materialien gefragt. Beispielsweise ultradünneKohlenstoffschichten, Graphen genannt. Empa-Forschendeentwickeln in internationaler Zusammenarbeit neue Methoden,um diese Schichten auf Oberflächen «wachsen» zu lassen.Damit sie etwa Graphenbänder mit den gewünschten Eigen-schaften «ausrüsten» können, untersuchen die Forschenden,unter anderem mit Computersimulationen, wie diese Strukturengenau entstehen.

TEXT: Beatrice Huber / BILDER: Empa

Graphen ist ein spezielles Material: Es besteht aus einer nurein Atom dünnen Kohlenstoffschicht, in der die Atome inSechsecken angeordnet sind und somit an Honigwaben er-

innern. Graphen ist härter als Diamant, extrem reissfest, undurch-lässig für Gase und ein hervorragender Wärmeleiter. Aufgerolltentstehen aus dem Material Kohlenstoffnanoröhrchen und beimStapeln von Schichten Graphit, bekannt beispielsweise aus Blei-stiftminen.

Graphen gilt ausserdem wegen seiner aussergewöhnlichenelektronischen Eigenschaften als mögliches Ersatzmaterial für Si-lizium in der Halbleitertechnologie. Kein Wunder zählen Graphenund verwandte Materialien momentan zu den Top-Forschungs-themen. So ging 2010 der Nobelpreis in Physik an die Begründerder Graphenforschung, Andre Geim und Konstantin Novoselov.Ihrer Forschungsgruppe war es erstmals gelungen, freistehendeGraphenschichten zu präparieren. Etwas, was die Fachwelt er-staunte, denn strikt zweidimensionale Strukturen sollten eigent-lich nicht stabil sein.

Ersatz für Silizium gesuchtNoch läuft in der Halbleitertechnologie fast nichts ohne Silizium.Beispielsweise in den Feldeffekttransistoren, den heute am häu-figsten verwendeten Transistoren. Doch gerade für diese weistGraphen eine Eigenschaft auf, die einen gewaltigen Sprung in derMiniaturisierung ermöglichen könnte.

Feldeffekttransistoren haben grundsätzlich drei Stroman-schlüsse: Source (auf Deutsch Quelle), Gate (Tor) und Drain (Ab-fluss). Das Gate steuert den Transistor, indem es Strom zwischenSource und Drain fliessen lässt – oder diesen unterbindet. Dazu

baut das Gate entweder einen «Kanal» zwischen Source und Drainauf oder schliesst diesen. Graphen ermöglicht es nun, diesen Ka-nal so zu bauen, dass er gerade mal eine Atomlage dick ist – einentscheidender Schritt für die Miniaturisierung von elektroni-schen Bauteilen hin zur Nanoelektronik. Derart dünne «Kanäle»sind mit Silizium, dem heute gängigsten Grundmaterial in derHalbleitertechnologie, nicht möglich.

Graphen wird zum HalbleiterBevor Graphen und verwandte Materialien in der Halbleitertech-nologie eingesetzt werden können, sind jedoch noch ein paar Hür-den zu überwinden. Reines Graphen ist kein Halbleiter. Die so ge-nannte Bandlücke, die den isolierenden Zustand ermöglicht, istbei Graphen null. Das heisst: Graphen lässt sich nicht «ausschal-ten», sondern leitet immer.

Forschende der Empa-Abteilung «nanotech@surfaces» arbei-ten zusammen mit Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts fürPolymerforschung in Mainz und weiterer Institutionen an gra-phenartigen Materialien, die eine Bandlücke aufweisen und derenGrösse sich ausserdem noch gezielt einstellen lässt. Ein Kandidatsind ultradünne Graphenbänder; ein weiterer ist «poröses» Gra-

Strukturmodell einesGraphenbandes in Formeiner Zickzacklinie.

Forschung und Entwicklung // 05

phen, das heisst flächige Polymere mit «Löchern» von kontrollier-ter Grösse und räumlicher Verteilung.

Einfache Herstellung möglichIm Fokus stehen Methoden, um diese graphenartigen Materialienmit wohl definierten Bandlücken möglichst einfach und reprodu-zierbar herzustellen. «Wir setzen dabei auf einen ‹bottom-up›-Pro-zess, nämlich die molekulare Selbstorganisation», erklärt RomanFasel, Senior Scientist in der Abteilung «nanotech@surfaces».«Denn die bislang üblichen Methoden sind nicht präzis genug.»Um für Bauteile mit massgeschneiderten optischen und elektroni-schen Eigenschaften interessant zu sein, müssten beispielsweisedie Graphenbänder deutlich unter zehn Nanometer schmal seinund dazu noch wohl definierte Ränder aufweisen. Die bislang üb-lichen «top-down»-Methoden erreichen dies nicht. Mit ihnen wer-den die Bänder beispielsweise aus Graphenschichten «geschnit-ten» oder Kohlenstoffnanoröhrchen der Länge nach aufgetrennt.

Molekulare Selbstorganisation schafft die nötige Präzision.Über definierte Bindungsstellen koppeln die molekularen Baustei-ne auf einer Oberfläche selbstständig aneinander und bilden eineregelmässige Struktur mit den gewünschten elektronischen Eigen-

schaften. Bei den Bausteinen handelt es sich um organische Mo-leküle, so genannte Polyphenylene, die an den «strategisch richti-gen» Positionen Halogene – Brom oder Jod – aufweisen. Die Geo-metrie dieser Bausteine – wie viele Halogene befinden sich an wel-chen Positionen – bestimmt dann, wie das Endprodukt aussieht,das heisst, ob ein Band entsteht oder eine flächige Struktur mitPoren.

Bänder – nur ein Nanometer breitDank geeigneter Bausteine konnten die Empa-Forscher PascalRuffieux, Jinming Cai und Marco Bieri zusammen mit Kollegenvor kurzem atomar dünne Graphenbänder von einem NanometerBreite und einer Länge von bis zu 50 Nanometer herstellen. «Da-mit sind unsere Graphenbänder so schmal, dass sie eine elektro-nische Bandlücke aufweisen und nun wie Silizium Schalteigen-schaften besitzen», sagt Roman Fasel zum Forschungsergebnis.

Doch damit nicht genug: Je nachdem, welche Bausteine ver-wendet wurden, bildeten sich Graphenbänder mit unterschiedli-cher räumlicher Struktur – gerade, wie eine Zickzacklinie oder mitGabelung. Die Arbeit wurde im Juli in der renommierten Wissen-schaftszeitschrift «Nature» veröffentlicht. Mit derselben Methode

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konnte auch erfolgreich ein poröses Graphen hergestellt werden,dessen Poren nur wenige Atome im Durchmesser aufweisen unddessen Muster sich im Subnanometer-Massstab wiederholt. Die-ses Material besitzt ebenfalls die gewünschte Bandlücke.

Reaktionsweg durch Experiment und Simulation geklärtDamit die neue Synthesemethode allerdings zu einem zuverlässigenInstrument wird, mit dem Graphenbänder, aber auch poröse Gra-phene massgeschneidert hergestellt werden können, muss der Re-aktionsweg im Detail klar sein. «Wir wollen ein detailliertes Ver-ständnis der Reaktionsschritte», sagt Roman Fasel. Welche Prozesselaufen dabei ab? Welche Zwischenprodukte entstehen? Welche Kräf-te sind daran beteiligt? Welche Rolle spielt die Unterlage?

Um Fragen wie diese zu beantworten, kombinieren die For-schenden experimentelle Beobachtungen – vor allem mit demRastertunnelmikroskop – mit Computersimulationen (zu Simula-tionen siehe auch EmpaNews 29). Eine Arbeit, die soeben in derWissenschaftszeitschrift «Nature Chemistry» erschienen ist, be-schreibt nun den detaillierten Reaktionsablauf, wie «Modell-Bau-steine» zu einem planaren Nanographen koppeln. Diese Reaktionläuft über sechs Schritte mit fünf Zwischenprodukten. Zwei davonwerden durch die Oberfläche genügend stabilisiert, dass sie mitdem Rastertunnelmikroskop identifiziert werden konnten. Undgenau das wurde auch durch die Computersimulationen bestätigt.

Bis anhin liessen die Wissenschaftler die Graphenbänder undporösen Graphene auf Metalloberflächen «wachsen». Damit dieMaterialien allerdings für die Elektronik genutzt werden können,müssen sie auf Halbleiteroberflächen hergestellt werden. Oder esmüssen Methoden entwickelt werden, um die Materialien von Me-tall- auf Halbleiteroberflächen zu transferieren. «Wir arbeiten mo-mentan mit Hochdruck an beiden Varianten», sagt Roman Fasel.«Erste Ergebnisse stimmen uns bereits zuversichtlich.» //

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1Unter Ultrahochvakuumbedingungenwerden die gewünschten Bausteine –im Bild 10,10’-dibromo-9,9’-bianthryl-Monomer – auf einer Goldoberflächeaufgebracht. Im ersten Reaktionsschrittkoppeln die Bausteine zu Polyphenylen-ketten (Mitte). Im zweiten, durchstärkeres Erhitzen eingeleitetenReaktionsschritt werden Wasserstoff-atome entfernt und es entstehenplanare, aromatische Graphensysteme– Graphennanobänder (rechts).

2Gerade, als Zickzacklinie oder mit Ga-belung: Durch die Wahl der geeignetenBausteine lassen sich Graphenbänderin der gewünschten Form herstellen.

Literaturhinweise«Atomically precise bottom-up fabricati-on of graphene nanoribbons», J. Cai, P.Ruffieux, R. Jaafar, M. Bieri, T. Braun, S.Blankenburg, M. Muoth, A.P. Seitsonen,M. Saleh, X. Feng, K. Müllen, R. Fasel,Nature 466, 470-473 (2010)«Porous graphenes: two-dimensionalpolymer synthesis with atomic precisi-on», M. Bieri, M. Treier, J. Cai, K. Aït-Mansour, P. Ruffieux, O. Gröning, P.Gröning, M. Kastler, R. Rieger, X. Feng,K. Müllen, R. Fasel, Chem. Commun.,6919-6921 (2009)«Surface-assisted cyclodehydrogenationprovides a synthetic route towardseasily processable and chemicallytailored nanographenes», M. Treier,C.A. Pignedoli, T. Laino, R. Rieger,K. Müllen, D. Passerone, R. Fasel,Nature Chemistry, veröffentlicht onlineam 7. November 2010DOI: 10.1038/NCHEM.891

2a 2b 2c

1 nm 15 nm 3 nm

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Au(111) Au(111)

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Glühbirne0.25

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HalogenlampeFluoreszenzröhreEnergiesparlampe

Break-even point Schweizer Strommix

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Glühbirne

HalogenlampeFluoreszenzröhreEnergiesparlampe

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Break-even point Europäischer Strommix

C Brenndauer in Stunden200 250 300 350 400 450 500 550 600


Energiesparlampe gewinnt

Seit dem 1. September 2009 ist in der Schweiz Vertrieb undEinfuhr von Glühbirnen – genauer gesagt: Wolframdrahtbir-nen – verboten. Gleichentags wurde zudem das Glühbirnen-

verbot der EU übernommen, das eine schrittweise Abschaffungdieser ineffizienten Beleuchtungsmethode vorsieht. Diese Gesetz-gebung stösst jedoch vielerorts auf Widerstand, wobei vor allemdie als Energiesparlampen bekannten Kompaktfluoreszenzlam-pen in der Kritik stehen. Eine der Hauptsorgen der Gegnerinnenund Gegner ist das darin enthaltene Quecksilber.

Roland Hischier, Tobias Welz und Lorenz Hilty von der Empa-Abteilung «Technologie und Gesellschaft» haben klassische Glüh-birnen, Halogenlampen, Fluoreszenzröhren und Energiesparlam-pen unter die Lupe genommen, um herauszufinden, welche Artder Beleuchtung die ökologischste ist.

Viele Einflüsse sind zu berücksichtigenMit einer Ökobilanz haben die Forschenden die Stoff- und Ener-gieströme des gesamten Lebenszyklus berücksichtigt, von derProduktion über den Gebrauch bis zur Entsorgung. Die ökologi-sche Gesamtbelastung kann beispielsweise mit so genannten «ecoindicator points» (EIP) dargestellt werden. Diese Punktzahl ist einMass für die Summe aller Schäden an Gesundheit und Umwelt so-wie den Verbrauch an Ressourcen, die zur Herstellung des Pro-dukts notwendig sind.

Auf die Nutzung kommt es anDas häufig erwähnte Quecksilber ist gar keine grosse Belastungfür die Umwelt. Die Stromproduktion eines Kohlekraftwerks emit-tiert pro Stunde die gleiche Menge an Quecksilber in die Luft, diein 8400 bis 9000 Energiesparlampen enthalten ist.

Ein wesentlicher Faktor hingegen ist die Art des genutztenStroms: Eine Glühbirne, die durch Wasserkraft erzeugten Stromleuchtet, belastet die Umwelt sogar weniger als eine Energiespar-lampe, die mit dem europäischen Strommix läuft. «Durch dieWahl von umweltfreundlich produziertem Strom lässt sich alsoökologisch mehr erreichen als durch die blosse Umstellung aufEnergiesparlampen», so Roland Hischier.

Doch auch die Energiesparlampe bringt einen ökologischenVorteil. Das zeigt sich bei der Bestimmung des «Environmentalbreak-even point», jener Brenndauer, nach der zwei verschiedeneLampen die Umwelt gesamthaft gleich stark belasten. Mit dem eu-ropäischen Strommix, der zu einem Grossteil «fossil» produziertwird, erreichen Glühbirne und Energiesparlampe aufgrund deswesentlich höheren Stromverbrauchs der Glühbirne den «Envi-ronmental break-even point» sehr schnell, etwa nach 50 Stunden.Mit Schweizer Strom ist dieser Punkt nach 187 Stunden Brenndau-er erreicht. Bei einer durchschnittlichen Lebensdauer einer Ener-giesparlampe von 10 000 Stunden – verglichen mit den 1000 Stun-den einer Glühbirne – hat sich der Kauf einer solchen Lampe alsonach sehr kurzer Zeit ökologisch gelohnt. //

Empa-Forschende haben die Ökobilanz verschiedener Beleuchtungsmethodenuntersucht. Sie berücksichtigten dabei nicht nur den eigentlichen Energieverbrauch,unter Berücksichtigung verschiedener Strommixe, sondern auch Herstellung undEntsorgung. Klare Siegerin ist die Energiesparlampe.

TEXT: Peter Merz / BILD: SecretDisc, Wikipedia

In den ersten 50 (europäischer Strommix, links) bis 180 Betriebsstunden(Schweizer Strommix) ist die Glühbirne ihren Konkurrenten ökologisch nochüberlegen. Doch mit zunehmender Brenndauer ändert sich das Verhältnisaufgrund des hohen Stromverbrauchs der Glühbirne rasch und dieEnergiesparlampe schneidet am besten ab. (Illustrationen: André Niederer)

Schnittpunkt A: Glühbirne/EnergiesparlampeSchnittpunkt B: Glühbirne/HalogenlampeSchnittpunkt C: Glühbirne/Fluoreszenzröhre

Literaturhinweis«Environmental Impacts of LightingTechnologies – Life Cycle Assessmentand Sensitivity Analysis», T. Welz,R. Hischier, L. Hilty, EnvironmentalImpact Assessment Reviewwww.elsevier.com/locate/eiar


Seit 40 Jahren brennt es an der Empa.Im Brandlabor in Dübendorf werden dieunterschiedlichsten Bauteile in Aschegelegt – nicht zuletzt, um Erkenntnisseüber das Brandverhalten von Materialienund Komponenten zu gewinnen unddiese dann gezielt zu optimieren. InZukunft sollen gar Computermodelle dasVerhalten im Brandfall vorhersagen helfen.

TEXT: Daniela Heiniger / BILDER: Empa

Der Geruch von Verbranntem lässt einen sofortwissen, wo man ist. Noch bevor der Blick aufden Brandofen in der Halle fällt und auf die mas-

sive, drei mal drei Meter grosse Scheibe davor, an dersich gerade mehrere Männer zu schaffen machen. DieBrandspezialisten der Empa bringen auf dem Glas – Be-standteil einer neuen Brandschutzverglasung – die letz-ten Sensoren für die Verformungsmessung an. Dann ver-binden sie die ganze Prüfeinheit – Haltevorrichtungsamt Glas – mit dem Brandofen.

Und schon geht es los: Aus den Seitenwänden desOfens schiessen riesige Flammen. Bereits nach kurzerZeit klirrt es, das Glas verfärbt sich milchig. «Dieser Ef-fekt kommt davon, dass die eingearbeiteten Brand-schutzschichten aufschäumen. Sie dämmen dadurch dieHitze», erklärt Laborleiter Erich Hugi. Doch selbst nachlängerer Flammeneinwirkung hält die Scheibe dem Feu-er stand – nur auf der dem Ofen zugewandten Seite split-tern einige Stücke weg.

Seit 40 Jahren wird an der Empa «gezündelt»Während eines solchen Brandversuchs verfolgen min-destens zwei Mitarbeitende beim Versuchsstand und ei-ner am Monitor im Kontrollraum, wie sich die Hitze inder Flammkammer entwickelt und wie sich das Testob-jekt verhält. Sie dokumentieren jede Veränderung undAuffälligkeit und halten zusätzlich alles auf Video fest.«Die Filme unterstützen uns bei der Analyse. So könnenwir zum Beispiel nachverfolgen, wo und warum dieBrandschutzverglasung dem Feuer nicht mehr stand-hielt», erläutert Hugi. Heute verläuft der Versuch jedochreibungslos, sogar bei mehr als 850 Grad Celsius hält dasGlas länger als 30 Minuten durch, genug um nach Euro-norm klassifiziert zu werden.

Das Brandlabor der Empa «zündelt» bereits seit 40Jahren. In dieser Zeit konnte ein enormes Know-how auf-gebaut werden. Darum ist die Empa in der Lage, ihrenPartnern mehr als «nur» eine differenzierte Analyse desBrandversuchs anzubieten. «Ein Testobjekt besteht im-mer aus mehreren Komponenten», so Hugi. «Oft ist nurein einzelnes Element für das Versagen im Brandfall ver-antwortlich. Ist diese Schwachstelle bekannt, kann das1

Feuerprobefür denBrandschutz

Produkt gezielt optimiert werden.» Sagt es und weist aufdie lange Warteliste hin, die vorführt, wie das Empa-La-bor mit rund 75 Brandversuchen pro Jahr auf lange Zeitausgebucht ist.

Bauteile abbrennen – um sie zu verbessernEin erfolgreich bestandener Brandtest ist einerseits derletzte Schritt für die Kunden der Empa, bevor sie ihre Pro-dukte in Anwendungen mit Brandschutzanforderungeneinsetzen können. Andererseits liefern die Versuche imGrossmassstab aber auch aufschlussreiche Daten, die dieEmpa-Wissenschaftler in diverse Forschungsprojekte mitHochschul- und Industriepartnern einfliessen lassen. Ander diesjährigen Konferenz «Structures in Fire (SiF’10)» inden USA war das Empa-Team gleich mit drei Konferenz-beiträgen vertreten. Die SiF befasst sich mit dem Brand-verhalten von Strukturen und Materialien und hat sich alsDIE internationale Plattform für Forscherinnen, Ingenieu-re und Brandfachleute etabliert. Ein vom Empa-Brandla-bor und der EPF Lausanne vorgestelltes Projekt unter-suchte zum Beispiel, wie sich die Tragfähigkeit einer Stüt-ze aus glasfaserverstärktem Polymer mit integriertemWasserkühlungssystem im Brandfall verhält. Dank der Er-gebnisse konnte nicht nur ermittelt werden, wie lange der-artige Wandbauteile Feuer widerstehen, das Experimentlieferte auch wertvolle Informationen über die Versagens-mechanismen. Diese fliessen als wichtige Randbedingun-gen in Modelle zur numerischen Berechnung ein und die-nen Ingenieurinnen und Ingenieuren dazu, ihre Baupro-jekte brandsicher auszulegen.

Unterschiedlichste Partner: vom Bauteileherstellerzur US NavyInnerhalb eines Projekts des 6. EU-Rahmenprogrammsentwickelt Hugis Gruppe zusammen mit der Empa-Ab-teilung «Ingenieur-Strukturen» und dem deutschen Tro-ckenbauspezialisten Knauf modulare erdbeben- undbrandsichere Gebäude in Leichtbauweise. «Die Häusermüssen natürlich in erster Linie Schutz vor weiteren Be-ben bieten», sagt Hugi. Weil nach Erdbeben aber auchhäufig Feuer ausbricht, seien die Ansprüche an denBrandschutz ebenfalls hoch. In verschiedenen Brandver-suchen untersuchten Hugi und seine Kollegen das Ver-halten der neu entwickelten Gipsplatten im Verbund miteiner metallischen Leichtbaustruktur unter mechani-scher Belastung. Je nach Modifikation waren die neuenGipsplatten tragfähiger als die herkömmlichen Gipsplat-ten und hielten bis zu 30 Minuten länger stand.

Ausserdem ist das Brandlabor Partner in einem vomamerikanischen «Office of Naval Research» internationalangelegten Projekt. Um Boote möglichst leicht und wen-dig zu machen, würden Schiffsingenieure gerne aufschwere Materialien wie Stahl verzichten. Weil sich dererste Ersatzkandidat – Aluminium – in der Vergangen-heit jedoch als nicht genügend feuerresistent erwies,werden nun neue Leichtbaumaterialien wie faserver-stärkten Polymere getestet. Alles andere als ein trivialesProjekt, selbst für Hugi und Co. So dauerte alleine schondie Ausrüstung eines Probekörpers mit Messgeräten eineganze Woche. Zudem mussten die Empa-Forschendendie gesamte Infrastruktur an die geforderten Randbedin-gungen anpassen, beispielsweise Hochtemperatur-Wär-

meflusssensoren einsetzen und mit Kreativität und me-chanischem Feingeschick umständliche bauliche Anpas-sungen vornehmen. Es habe sich jedoch gelohnt, meintHugi: «In sechs Brandversuchen gewannen wir vielewichtige Erkenntnisse, wie Paneele sich verformen. Die-se Informationen helfen uns dann auch wieder, unsereBerechnungsmodelle auszubauen.»

Brandverhalten vorhersagenBei diesen Projekten ging es indes nicht nur darum, die Feu-erwiderstandsdauer zu ermitteln. Laufend wurden auchumfassende thermo-physikalische Daten der verwendetenWerkstoffe gesammelt. Diese tragen einerseits dazu bei,das Brandverhalten der eingesetzten Materialien besser zuverstehen. «Ausserdem entwickeln wir daraus geeigneteAnsätze für eine numerische Berechnung», erklärt Hugi.Ziel sei es, mit Hilfe von Computermodellen das Struktur-verhalten im Brandfall vorherzusagen. Dadurch lassen sichdie Bauteile hinsichtlich ihres Brandverhaltens optimierenund die Anzahl kostspieliger Brandversuche senken. //

2Auch darauf müssen dieBrandexperten vorbereitetsein: Ganz plötzlich kannein Teil der Installationzusammenstürzen.

3Akribische Vorbereitungenim Brandlabor.

1Die Flammen schiessenein. Ein Höhepunkt, nach-dem in tagelanger ArbeitProbekörper und Ver-suchsanlage im Brandla-bor eingerichtet wurden.

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Materialien mit KöpfchenViele Materialien verändern sich durch äussere Reize. Ist diese «Reaktion»nützlich, reproduzierbar und kontrollierbar, wird das Material alsintelligent bezeichnet. Derartigen Materialien wird beträchtliches Potenzialnachgesagt. Um dieses zu nutzen, läuft in der Schweiz das NationaleForschungsprogramm NFP 62 «Intelligente Materialien». Die Empa ist mitmehreren Projekten daran beteiligt.

TEXT: Beatrice Huber / BILDER: Empa

Nahezu alle Materialien reagieren auf Reize von aussenund ändern ihre physikalischen, chemischen oder biolo-gischen Eigenschaften. Dies kann zu Problemen führen

wie bei Eisenbahnschienen, die sich bei extremer Hitze im Som-mer stark ausdehnen und verbiegen. Oder aber ein entscheidenderVorteil sein – nämlich dann, wenn sich Materialien der Umgebunganpassen und dadurch ihre Funktion besser oder gar überhaupterst erfüllen können. Fällt der Reiz weg, kehren die Materialien inihren ursprünglichen Zustand zurück; die Reaktion auf die Aus-seneinflüsse ist also reversibel. Ist sie zudem reproduzierbar – aufden gleichen Reiz folgt stets die gleiche Reaktion – und kontrol-lierbar, dann werden die Materialien als intelligent bezeichnet.Besonders attraktiv sind die Materialien, wenn der Reiz von aus-sen nur wenig Energie benötigt. Aus der Natur sind viele intelli-gente Systeme bekannt. Beispielsweise die Linse im Auge, diedurch Muskeln mehr, weniger oder gar nicht verformt wird, jenachdem, wo der Fokus des Sehens liegen soll.

Materialien reagieren auf alle möglichen Reize Der Reiz kann, wie bei der Linse, mechanisch sein, aber auch ther-misch, elektrisch, magnetisch oder chemisch. So genannte Form-gedächtnislegierungen (siehe «Verformbare Werkstoffe für me-chanische Anwendungen») verformen sich durch Temperaturän-derungen reversibel. Hydrogele, die Wirkstoffe auf einen äusserenReiz kontrolliert freisetzen, sind für medizinische Anwendungen

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Zu den intelligenten Materialienzählen auch elektroaktive Polymere:Im Empa-Luftschiff «Blimp» dehnensich diese (schwarze Flächen)durch An- und Abschalten einerelektrischen Spannung ausbeziehungsweise ziehen sich wiederzusammen. Durch den entstehendenSchwanzflossenschlag bewegt sichdas Luftschiff vorwärts.

Fokus: Smart Materials // 11

Verformbare Werkstoffe für mechanische Anwendungen

Strukturen, die quasi auf Knopfdruck ihre Form verändern, sind in der Technik sehr gesucht: Eine starre Struktur wird zuerst kurz undgezielt erschlafft und dann in einer neuen Form wieder versteift. Solche Materialien – beispielsweise Nickel-Titan-Formgedächtnislegie-rungen – existieren bereits, jedoch verlieren sie ihre Steifigkeit nur durch Aufheizen, was viel Energie benötigt. Ein neuer Ansatz benutztelektrostatische Kräfte, was energetisch günstiger ist. Diese Kräfte bewirken eine «Verklebung» zwischen dünnen Schichten aus dielek-trischem Material. Werden die Kräfte ausgeschaltet, geht der Zusammenhalt wieder verloren. Empa-Forschende wollen im Projekt «Neue Werkstoffe mit adaptiver Form und Steifigkeit» zusammen mit der ETH Zürich dielektrische Materialienuntersuchen und optimieren, mit denen bereits bei geringer Energiezufuhr ein solider elektrostatischer Verbund zwischen den Schichten erzeugtwird. Mögliche Anwendungen finden sich etwa im Flugzeugbau: Ein Flügel bräuchte zum Steuern keine mechanischen Klappen mehr; er würdesich selbst dank elektrischer Impulse verformen. Auch Rotoren könnten sich der jeweiligen aerodynamischen Situation anpassen.

12 // Fokus: Smart Materials>>

interessant (siehe «Nanofasern als intelligente Wirkstoffspei-cher»). Piezoelektrische Materialien erzeugen eine elektrische Span-nung, wenn sie Druck oder Zug ausgesetzt sind, und werden deshalbbeispielsweise als Sensoren eingesetzt. Zu den intelligenten Mate-rialien zählen auch nachgiebige Systeme. Diese sind flexibel genug,um grosse Verformungen zuzulassen, gleichzeitig aber auch fest ge-nug, um grosse Belastungen auszuhalten (siehe auch Artikel «Mangewinnt nicht jeden Tag einen Preis» auf Seite 20).

Nationales Forschungsprogramm mit starker Empa-BeteiligungUm das Innovationspotenzial, das intelligenten Materialien nach-gesagt wird, auch wirtschaftlich zu nutzen, hat der Bundesrat dasNationale Forschungsprogramm (NFP) 62 «Intelligente Materia-lien» ins Leben gerufen. In einem NFP bearbeiten Forschende ausverschiedenen Disziplinen und Institutionen Projekte, die zur Lö-sung wichtiger Gegenwartsprobleme beitragen sollen. DieSchwerpunkte bestimmt der Bundesrat; durchgeführt werden dieNFP vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF).

Für das NFP 62 wurden aus den 79 eingereichten Projektskiz-zen 21 Projekte bewilligt und mit insgesamt 6,6 Millionen Frankenfinanziert. Die Empa war dabei sehr erfolgreich, denn sechs der21 Projekte werden von Empa-Forschenden geleitet. Warum die-ser Erfolg? Andrea Bergamini, der bereits seit längerem mit intel-ligenten Materialien arbeitet und eines der Empa-Projekte leitet(siehe «Verformbare Werkstoffe für mechanische Anwendun-gen»), sieht die an der Empa vorhandene Erfahrung mit derartigenWerkstoffen als einen Grund. Zudem: «Die Empa ist überschau-bar, trotzdem gibt es hier zahlreiche Fachleute aus etlichen Dis-ziplinen, mit denen eine Zusammenarbeit in fantastischen Projek-ten möglich ist.»

Beträchtliches InnovationspotenzialKlassische Systeme wie Industrieroboter mit hydraulischem An-trieb oder Flugzeugflügel mit konventionellem Leitwerk funktio-nieren grundsätzlich gut. Mit der Zahl der Einzelteile wächst aberauch die Komplexität solcher Systeme. Das Potenzial intelligenterMaterialien liegt unter anderem darin, dass bereits das Materialdie Funktionen von mehreren Einzelteilen übernehmen kann.Durch die reduzierte Komplexität werden die Systeme zuverlässi-

Neue Katalysatoren fürErdgasfahrzeuge

Verknappung von Erdöl, Klimawandel und strenge Abgasvorschrif-ten, kombiniert mit einer ständig wachsenden globalen Fahrzeug-flotte, verlangen nach alternativen Treibstoffen. Dazu zählt Erdgas,das den Vorteil hat, weniger Stickstoffoxide und CO2 zu erzeugenals Benzin und Diesel. Die Abgase von Erdgasfahrzeugen müssen je-doch speziell behandelt werden, um Spuren von nicht verbranntemMethan zu entfernen. Denn Methan ist ein starkes Treibhausgas.Bislang wurden Katalysatoren aus benzinbetriebenen Fahrzeugenan das Emissionsprofil von Erdgasfahrzeugen angepasst. Empa-Forschende wollen im Projekt «Palladium-Perowskite als Katalysa-toren für Erdgasfahrzeuge» neuartige Katalysatoren entwickeln.Diese sollen mit weniger Edelmetall (beispielsweise Palladium) aus-kommen und eine grössere Langzeitstabilität aufweisen. Die For-schenden nutzen dazu perowskitartige Metalloxide, die auf diechemische Zusammensetzung ihrer Umgebung reagieren: In oxi-dierender Atmosphäre bauen sie Edelmetallatome in ihr Kristallgit-ter ein, in reduzierender Atmosphäre scheiden sie diese an ihrerOberfläche aus.


ger – es gibt weniger Teile, die versagen können – und besser in-tegrierbar. Ausserdem sollte die Produktion einfacher werden undder Wartungsaufwand erheblich geringer.

Es werden gar Systeme machbar, die vorher unmöglich wa-ren. Beispielsweise Luftschiffe, die mit «künstlichen Muskeln» ge-räuschlos und energieeffizient fliegen (siehe auch «Superelasti-sche Werkzeuge für die Chirurgie» und EmpaNews 28). Elektro-aktive Polymere, also die «künstlichen Muskeln», dehnen sichdurch An- und Abschalten einer elektrischen Spannung aus bezie-hungsweise ziehen sich wieder zusammen. Im Fall des Empa-Luftschiffs «Blimp» entsteht so ein Schwanzflossenschlag, der fürden Antrieb sorgt. Mit klassischen Materialien wäre ein solchesLuftschiff schlicht zu schwer.

Erstmals Kooperation zwischen SNF und KTIDas NFP 62 wartet ausserdem mit einem Novum auf: Als Koope-rationspartner des SNF ist erstmals die Förderagentur für Innova-tion KTI mit dabei, die im Auftrag des Bundes den Wissens- undTechnologietransfer zwischen Unternehmen und Hochschulenfördert und dazu beispielsweise anwendungsorientierte For-schungsprojekte oder den Aufbau von Start-ups unterstützt. DerBundesrat hatte mit dem NFP 62 speziell die Schweizer Industrieim Fokus, denn intelligente Materialien könnten dieser künftig ei-nen wichtigen Wettbewerbsvorteil verschaffen. «Der klare Fokusliegt in der originellen wissenschaftlichen Arbeit und technischenEntwicklung neuer Materialien und Systeme, die dem Anspruch‹intelligent› genügen, umweltverträglich sind und über ein wirt-schaftliches Umsetzungspotenzial verfügen», erläutert LouisSchlapbach, Präsident der Leitungsgruppe des NFP 62 und ehe-maliger Direktor der Empa, das Ziel des NFP. «Ich erhoffe mir aberauch, dass junge Wissenschafterinnen und Ingenieure herangebil-det werden, die mit breiter Kompetenz in diesem Gebiet und mitEnthusiasmus interdisziplinär arbeiten können.»

Noch werden vom NFP 62 keine direkt marktfähigen Produkteerwartet. Doch die Richtung ist klar. «Zu den Zielen gehört, dassmehrere Projekte, die in der ersten Phase vollständig durch denSNF finanziert sind, in einer zweiten Phase auf bestimmte Anwen-dungen ausgerichtet und in einer dritten Phase mit Industriepart-nern als KTI-Projekt für die Praxis bis hin zur Prototypentwicklung

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Superelastische Werkzeugefür die Chirurgie

Nachgiebige Systeme «können» grundsätzlichnicht mehr als konventionelle Instrumente. Da je-doch elastische Verformungen im Material genutztwerden, sind bewegliche Bauteile wie Lager undGelenke überflüssig. Für chirurgische Werkzeuge bieten diese Systemegrosse Vorteile: Die Sterilisation ist einfacher undeffizienter, da nachgiebige Instrumente keine Spal-ten haben, in denen sich Bakterien ansiedeln kön-nen. Unbeabsichtigte Verletzungen sind seltener,weil die Instrumente keine Gelenke aufweisen, dieGewebe «zwicken» und beschädigen können. Unddank der monolithischen Natur – die Instrumentebestehen aus nur einem Stück – sind kaum manu-elle Fertigungsschritte erforderlich, was eine kos-tengünstige Herstellung ermöglicht.Empa-Forschende wollen im Projekt «Superelasti-sche verformbare chirurgische Werkzeuge» inno-vative chirurgische Instrumente auf Basis nachgie-biger Systeme aus superelastischen Formgedächt-nislegierungen entwickeln.

14 // Fokus: Smart Materials>>

Nanofasern als intelligenteWirkstoffspeicher

Hydrogele können Wirkstoffe kontrolliert freisetzenund sind deshalb interessant für medizinische An-wendungen. Dabei sind solche, die auf Wärmeoder Kälte reagieren, besonders attraktiv, da dieTemperatur einfach und nicht invasiv verändertwerden kann. Der Nachteil gängiger Hydrogele be-steht jedoch in ihrer langen Ansprechzeit von Mi-nuten bis zu Tagen. Empa-Forschende wollen im Projekt «Nanofasernals intelligente Wirkstoffspeicher» zusammen mitdem Max-Planck-Institut für Polymerforschung inMainz und der ETH Zürich neuartige Nanofasernentwickeln. Diese sollen aus zwei Komponenten miteinem intelligenten, mit Wirkstoffen beladenenKern bestehen. Zudem ist der Einbau von Nano-magneten geplant, was ein präzises lokales Erwär-men durch den thermo-magnetischen Effekt er-möglichen würde. Die hergestellten Nanofasernlassen sich für therapeutische Zwecke in speziali-sierte Textilien einbauen. Sie ermöglichen auch an-dere, nicht medizinische Anwendungen wie Beklei-dung für Schutz oder Kühlung des Körpers.

umgesetzt werden», sagt Louis Schlapbach. Eine interessante Aus-gangslage, wie Andrea Bergamini findet: «Das NFP 62 ist für michals Ingenieur sehr spannend, da diese Forschung sehr zielgerichtetist und wir reale Rahmenbedingungen berücksichtigen müssen.»Bewährt sich das Modell, soll das NFP 62 zu einem Referenzmo-dell für die künftige Zusammenarbeit zwischen dem SNF und derKTI werden.

Die Projekte des NFP 62 sind in vier Module aufgeteilt: «Intel-ligente formadaptive Materialien für makroskopische Anwendun-gen», «Auf spezifische Anregungen reagierende Materialien fürden mikroskopischen Bereich», «Materialien für intelligente Wirk-stoffabgabe», «Erforschung grundlegend neuer intelligenter Mate-rialien». Das vierte Modul konzentriert sich auf innovative Kon-zepte, deren Erfolg ungewiss ist, die potenziell aber viel auslösenkönnen. Die Empa leitet Projekte in allen Modulen; drei Projekteim ersten Modul und je eines in den anderen drei Modulen. DieProjekte haben eine Laufzeit von zwölf bis 36 Monaten. Mit denersten Resultaten ist also schon bald zu rechnen. //

Weitere Informationen: www.nfp62.ch

Die Bilder zu den Projekten sollendiese illustrieren, stammenjedoch nicht von den Projekten selbst.


Flüssigkern-Fasern als Schock- und Stossdämpfer

Kunstfasern machen heute mehr als 70 Prozent der weltweiten Faserproduktion aus. Empa-Forschende wollenim Projekt «Synthetische Faser mit Flüssigkern für Dämpfungsanwendungen» zusammen mit der ETH Zürich In-stabilitäten in Fasern aus Kunststoffgemischen untersuchen. Dazu besteht fast kein Grundlagenwissen. Das bes-sere Verständnis soll genutzt werden, um mit einem Schmelzspinprozess eine synthetische Faser mit flüssigemKern herzustellen. Struktur und Material des Kerns ermöglichen dann, «von aussen» Fliessgeschwindigkeit, Zä-higkeit und Reibungswiderstand zu steuern, was der Faser adaptive Eigenschaften verleiht.Die Anwendungen hängen von den Eigenschaften der Faser im Detail ab: Wird der Kern beispielsweise miteiner Flüssigkeit gefüllt, die sich ab einer gewissen Fliessgeschwindigkeit versteift, kann eine solche Faserals adaptives Dämpfungsglied oder Energieabsorber eingesetzt werden. Mögliche Anwendungen sind Schall-filter, Strömungsfilter oder schockabsorbierende Kleider. Auch als Verstärkungsfasern für ultraleichte Ver-bundstoffe oder in schusssicheren Westen könnte die Faser Anwendung finden.

Neue Herstellungsverfahrenfür künstliche Muskeln

So genannte dielektrische Elastomer-Aktoren (DE-Aktoren) bestehen aus einem polymeren elektri-schen Kondensator, der sich grossflächig verformt,wenn eine elektrische Spannung angelegt wird. Siesind attraktiv als Aktoren mit integrierter Sensorfä-higkeit oder mit muskelähnlichen Eigenschaften.Solche «künstliche Muskeln» können beispielswei-se in Robotern oder in anziehbaren und/oder trag-baren Orthesen respektive Prothesen eingesetztwerden.Empa-Forschende wollen im Projekt «Herstellungs-verfahren von dielektrischen Elastomer-Aktoren» ei-nen dünnen, flexiblen und mehrlagigen DE-Aktorentwickeln, der Kontraktionsbewegungen unter ex-terner Zugkraft mit relativ niedriger Aktivierungs-spannung erzeugt und deshalb als künstlicher Mus-kel eingesetzt werden kann. Der Schwerpunkt desProjekts liegt darin, ein Verfahren zu erarbeiten, mitdem DE-Aktoren mit hoher Robustheit und Zuverläs-sigkeit hergestellt werden können.

Bild: iStock

16 // Fokus: Smart Materials

«Intelligente Materialiengeben Ingenieurenneue Freiheitsgrade»Intelligenten Materialien wird grosses Potenzial nachgesagt. Die EmpaNewssprach mit Edoardo Mazza, Leiter der Empa-Abteilung «Mechanics forModelling and Simulation» und Mitinitiant des vor kurzem angelaufenenNationalen Forschungsprogramms 62, über diese Materialien, aber auchüber seine Forschung an der Empa und der ETH Zürich.

INTERVIEW: Beatrice Huber / BILD: Ruedi Keller

«Die Mechanik ist hochaktuell.Überall, wo Bewegung herrscht,wo Leben ist, dort ist Mechanik.»


Intelligente Materialien – wie würden Sie diese beschreiben?Intelligente Materialien, wie zum Beispiel magnetorheologi-

sche Flüssigkeiten oder elektroaktive Polymere, sind anpassungs-fähig. Das heisst, sie reagieren auf äussere Einflüsse und verän-dern ihre physikalischen und mechanischen Eigenschaften. DieseEffekte sollten nützlich, reproduzierbar und kontrollierbar sein.Provokativ gesagt: Wir nennen diese Materialien intelligent, wennsie das machen, was wir wollen.

Welches Potenzial besitzen diese Materialien? Intelligente Materialien geben dem Ingenieur neue Freiheits-

grade. So werden völlig neue Funktionen und Geräte möglich,oder bekannte und bewährte können besser und günstiger umge-setzt werden. Abgesehen von piezokeramischen Komponentenund Formgedächtnislegierungen sind erst wenige Produkte aufdem Markt, die auf adaptiven Materialien basieren. Nebst grund-legenden Forschungsarbeiten braucht es auch innovative und mu-tige Industriepartner. Nicht alle erforschten Materialsysteme wer-den ihre Versprechen einhalten. Auf dem Weg dahin ergeben sichspannende, tiefgreifende, interdisziplinäre Herausforderungen,mit denen Studierende und Doktorierende konfrontiert werdenkönnen. Dies ist eine hervorragende Gelegenheit für ihre Ausbil-dung. Diese neue Generation von Ingenieuren und Wissenschaftlernwird auf jeden Fall ein grosses Potenzial für unsere Gesellschaftdarstellen.

Zum Nationalen Forschungsprogramm (NFP) 62, das Siemitinitiiert haben: Sechs der 21 Projekte, die bewilligtwurden, leiten Empa-Forschende. Warum dieser Erfolg?

Die Empa hat das, was die Ausschreibung zum NFP verlangte:Umfassende Kenntnisse in Materialwissenschaft und Ingenieur-wesen. Bereits seit mehr als zehn Jahren arbeiten Empa-Forschen-de mit intelligenten Materialien. Zudem setzt die Empa die Prio-rität bei der Verbindung zwischen Grundlagenforschung und Um-setzung in neue Produkte. Dies ist ganz im Geiste des NFP.

Das zeigt sich auch in einer Besonderheit des NFP 62:Erstmals ist die Förderagentur für Innovation KTIals Kooperationspartnerin dabei. Was bedeutet das fürSie als Ingenieur?

Die Anbindung an die KTI gibt den Projekten ein konkretesZiel. Die Resultate sollen umgesetzt werden. Und das ist für michals Ingenieur ein sehr gutes Signal. Der Schweizerische National-fonds und die KTI vertreten Kulturkreise, die sich vermehrt ergän-zen, nicht widersprechen sollten.

Ihr Forschungsgebiet ist, wie der Name Ihrer Abteilungverrät, die Mechanik. Was fasziniert Sie an dieser eher«klassischen» Disziplin?

Manche sagen, dass die Mechanik die Mutter der Physik ist.Das ist zwar ehrenvoll, tönt aber vielleicht etwas verstaubt. DochMechanik ist natürlich hochaktuell. Sie beschreibt die kausalenVerbindungen zwischen Kräften und Bewegung oder Deformatio-nen. Das heisst, überall, wo Bewegung herrscht, wo Leben ist,dort ist Mechanik. Das Verständnis der Mechanik ist für alle mo-dernen Forschungsthemen essenziell – ob Nanosysteme, intelli-gente Materialien, Energietechnik oder Biotechnologie.

Sie sind seit längerem auch Professor an der ETH Zürich.Was bedeutet es für Sie, gleichzeitig an der ETH Zürich undan der Empa zu arbeiten?

Ich bin glücklich über diese besondere Gelegenheit, die mirgeboten wurde. Es ist interessant für beide Institutionen zu arbei-ten, aber, wie Sie sich denken können, auch nicht immer einfach.Die Empa hat exzellente erfahrene Fachleute und – in manchenBereichen – eine sehr gute Infrastruktur. Zudem gibt sie mir dieMöglichkeit, mit Spezialisten aus komplementären Disziplinenzusammenzuarbeiten. An der ETH Zürich habe ich grosse Freudean der Lehre, am Zusammenwirken mit Studierenden. Von derETH schätze ich die Forschungsfreiheit und die Kultur des ständi-gen Lernens. Ich verstehe mich als Bindeglied, das die positivenAspekte der einen Institution auch für die andere nutzbar machenmöchte.

Wie ergänzen sich die beiden Institutionen?Ich glaube nicht an eine Trennung der Missionen der verschie-

denen akademischen Institutionen in der Schweiz. Ich sehe weit-gehende Überlappungen in den Zielsetzungen betreffend Grund-lagenforschung, Innovation, Technologietransfer sowie Ausbil-dung künftiger Führungskräfte. Jede Institution verfolgt dieseZielsetzungen natürlich anders, je nach interner Organisation, In-frastruktur und hauptsächlich je nach Menschen, die dort arbei-ten. Die Zusammenarbeit zwischen den Institutionen erlaubt es,dass die Gesellschaft optimal von den Resultaten profitieren kann.

Sie sagten einmal, dass Sie wegen des «internationalenFlairs» zum Studieren nach Zürich gekommen seien. HabenSie dieses Flair hier dann auch gefunden?

Zürich ist eine Weltstadt. Man spürt die Internationalität vorallem in einigen grossen Firmen und an den Forschungsstätten.Ich empfinde dies als wertvolle Bereicherung für die Forschungund auch für die Gesellschaft. Die Institutionen des ETH-Bereichs,also auch die Empa, sind der Exzellenz verpflichtet. Exzellenzkann man heute nur international, global beurteilen. Und die in-ternationale Konkurrenz wird immer stärker; ich denke auch andie Exzellenzinitiative in Deutschland oder an grosse Forschungs-programme im Fernost. Um unsere höchste Qualität der For-schung und Bildung zu halten, werden Kooperationen wie zwi-schen der Empa und der ETH Zürich zunehmend wichtig. //

Zur Person

Edoardo Mazza leitet seit 2006 die Empa-Abtei-lung «Mechanics for Modelling and Simulation»und ist gleichzeitig Professor für Mechanik an derETH Zürich. Dort hatte er bereits Maschinenbaustudiert und in Mechanik promoviert. Nach seinerDissertation wechselte er in die Industrie und lei-tete bei Alstom eine Gruppe in der Entwicklungs-abteilung «Dampfturbinen», bevor er 2001 als As-sistenzprofessor an die ETH Zürich zurückkehrte.Seit 2006 ist Edoardo Mazza ausserordentlicher,seit 2010 ordentlicher Professor.

18 // Fokus: Smart Materials

Licht im Dunkeln

Ob auf den Zifferblättern von Armbanduhren oder Notausgangstafeln – leuchtendeFeststoffe haben seit langem einen festen Platz in unserer Gesellschaft. Empa-Forschende entwickeln eine neue Generation dieser Stoffe, die heller, länger undvor allem weisser leuchten sollten.

TEXT: Peter Merz / BILD: LumiNova

Bis Mitte des 20. Jahrhunderts wurdedas Leuchtpigment mit Radium ver-mengt, das dann von Tritium abgelöst

wurde. Seit 1998 kommen leuchtende Fest-stoffe, «Solid State Lighting» genannt, ohneRadioaktivität aus, sie enthalten vielmehr sogenannte nachleuchtende Pigmente.

Diese funktionieren stets nach demsel-ben Prinzip: In das Kristallgitter eines Trä-gerstoffs wie Strontiumaluminat werdenAtome einer zweiten Substanz eingebaut.Das Design solcher Pigmente wird in ersterLinie theoretisch am Computer in einer Si-mulation verrichtet, auch an der Empa-Ab-teilung «Festkörperchemie und Katalyse»unter der Leitung von Anke Weidenkaff.«Die Entwicklung solcher Stoffe ist immerwieder eine Herausforderung. Man muss

sich bereits am Computer fragen, welcheAtome man in welche Stoffe einbaut, damitder komplizierte physikalische Leuchtme-chanismus funktioniert», sagt Anke Wei-denkaff. Denn nur dann können die einge-bauten Atome durch Lichteinwirkung in ei-nen energetisch angeregten Zustand wech-seln. Im Dunkeln, also ohne weitere Ener-giezufuhr, fallen die Atome dann in denGrundzustand zurück, wobei die dabei freiwerdende Energie in Form von sichtbaremLicht abgegeben wird.

Heller, länger und vor allemweisser soll es leuchtenDie aktuell am besten nachleuchtenden Pig-mente, patentiert unter dem Namen «Lumino-va», sind auf der Basis von Strontiumaluminat

aufgebaut. Patenthalterin und Vorreiterin die-ser Technologien war die Japanische FirmaNemoto, die nun indirekt als LumiNova AG(Schweiz), ein Jointventure mit der SchweizerFirma RC Tritec AG, Industriepartnerin desProjekts von Anke Weidenkaff ist.

Darin forscht sie seit Februar mit ihremTeam an einer neuen Generation nach-leuchtender Pigmente. Die Forschendenwollen vor allem die Charakteristiken vonLeuchtdauer und Lichtfarbe verbessern.«Diese Leuchtmittel sind ein ausgespro-chen energierelevantes Thema. Vielleichtgibt es dank ihnen künftig sogar einmaleine komplett vom Strom unabhängigeRaumbeleuchtung», visioniert Weidenkaff.Bis Ende Jahr rechnet das Empa-Team mitErgebnissen. //


TEXT: Martina Peter

Verhängnisvoll ist ein Loch im Schlauchbootnur, wenn die Luft derart schnell entweicht,dass das rettende Land nicht mehr erreicht

wird. Weniger dramatisch, doch gleichwohl unange-nehm ist es, auf einer löchrigen Luftmatratze eineNacht zu verbringen. Doch selbst darauf liesse sichnoch ungestört schlafen, wenn die Luft nur langsamgenug ausströmte. Selbstreparierende Schichten ausporösem Material sollen in Zukunft dafür sorgen, dassMembranen von aufblasbaren Objekten nicht nur was-ser- und luftdicht sind, sondern kleine Löcher sichauch selber stopfen können. Zumindest vorüberge-hend.

Die Idee hierfür stammt aus der Natur. Hier ent-decken Bionik-Fachleute immer wieder verblüffendeKonstruktionsprinzipien, aus denen Ingenieure dannzahlreiche technische Lösungen ableiten. So auch zurSelbstreparatur von Materialien: Der Selbstheilungs-prozess der Pfeifenwinde (Aristolochia macrophylla),eine Liane in den Bergwäldern Nordamerikas, lieferteden Biologinnen der Universität Freiburg den ent-scheidenden Hinweis. Werden die verholzten Zellendes Festigungsgewebes, die den Pflanzen ihre Biege-festigkeit verleihen, verletzt, verarztet sich die Pflanzedurch «erste Hilfe». Parenchym-Zellen des darunterliegenden Grundgewebes dehnen sich rasch aus undverschliessen die Wunde von innen. Erst in einer spä-teren Phase setzt die eigentliche Heilung ein, das ur-sprüngliche Gewebe wächst nach.

«Selbstheilende» aufblasbare StrukturenDieses Prinzip soll nun in einem vom deutschen Bun-desministerium für Bildung und Forschung geförder-ten Bionik-Projekt auf Werkstoffe – genauer auf Mem-branen – übertragen werden. Eine zusätzliche Schicht,die aufschäumt, wenn die Membran verletzt wird, sollwie das Vorbild aus der Natur «erste Hilfe» leisten undLöcher bis zur «richtigen» Reparatur verschliessen.Während sich Forschende der Universität Freiburg imBreisgau unter der Leitung von Olga Speck mit den

biologischen und chemischen Aspekten des VorbildsLiane beschäftigen, arbeiten Rolf Luchsinger und Mar-kus Rampf, Forscher am «Center for SynergeticStructures» der Empa, an der technischen Lösung fürPolymer-Membranen. Luchsingers Hintergrund sindallerdings weder Schlauchboote noch Luftmatratzen,sondern tragende pneumatische Strukturen für denLeichtbau. Seine so genannten Tensairity-Balken die-nen als Elemente für schnell aufgebaute, leichte Brü-cken und Dächer.

Ziel der Untersuchungen ist es zu verstehen, unterwelchen Bedingungen sich ein Loch schliesst, wennder Schaum auf der Membran sich nach einer Verlet-zung ausdehnt. Im Rahmen seiner Dissertation unter-sucht Rampf diesen Prozess mit Hilfe einer Versuchs-anlage, die eine Membran pneumatisch unter Drucksetzen und anschliessend mit einer Nadel punktierenkann. Einen ersten Zwischenerfolg haben die Empa-Forschenden bereits erzielt; ein Zweikomponenten-schaum aus Polyurethan und Polyester dehnt sich un-ter Überdruck, wie er im Loch durch die austretendeLuft herrscht, schlagartig aus.

«Im Labor funktionierts», sagt Rolf Luchsinger,«wir erreichen hohe Reparaturfaktoren.» Was bedeu-tet: Wenn es bislang nötig war, eine Luftmatratze miteinem Volumen von 200 Litern alle fünf Minuten auf-zupumpen, hält sie jetzt acht Stunden; der Druckabfallvon 200 auf 50 Millibar zieht sich so lange hin, dassgenug Zeit bleibt, um eine Nacht durchzuschlafen.«Wir wissen nun genug über den Schaum, um mit Her-stellern von Membranen Gespräche über eine Umset-zung für den Markt zu führen», so Luchsinger über dienächsten Schritte. //

«Erste Hilfe» bei Lecks

1Die Membrane ausPolyvinylchlorid-Polyester(gelblich) wurde miteiner Nadel von 2,5 Mil-limeter durchstochen,worauf sich der Poly-urethan-Schaum (braun)schlagartig ausdehnte.(Bild: Empa)

2Zellreparatur in einerPfeifenwinde (Aristolo-chia macrophylla).Parenchym-Zellen desGrundgewebes dehnensich rasch aus, wenndie verholzten Zellendes Festigungsgewebesverletzt werden (aund b) und verholzenschliesslich in einerspäteren Phase (c).(Bilder: Plant Bio-mechanics Group,Universität Freiburg i.Br.)

1 2a 2b 2c

0.1 mm

50 μm 50 μm 50 μm

26 // Im Dialog

Ein neues Bett, das die Bewegungen gesunder Menschen währenddes Schlafs nachahmt, soll bettlägrige Patientinnen und Patientenvor Druckgeschwüren schützen und gleichzeitig das Pflegepersonalentlasten. Hinter dem kürzlich erneut ausgezeichneten Projekt stehtder Maschinenbauingenieur und Jungunternehmer Michael Sauter,der im Mai 2009 mit Unterstützung des Empa-TechnologiezentrumsglaTec eine eigene Firma, «compliant concept», gegründet hat.

TEXT: Martina Peter / BILD: Ruedi Keller

Ein Pflegebett für bettlägrige Perso-nen passt auf den ersten Blick kaumzu dem sportlichen jungen Mann.

Während seiner Dissertation interessiertesich Michael Sauter denn auch mehr fürEishockeyschläger. Nicht aus sportlichemEhrgeiz – der lag eher im Mountainbiking–, sondern weil er in seinem Forschungsge-biet der «nachgiebigen Systeme» enormesPotenzial sah, verschiedenste Produkte zuverbessern.

Zum Beispiel Eishockeyschläger. In ei-nem Industrieprojekt unter der Leitung vonPaolo Ermanni am Institut für mechanischeSysteme an der ETH Zürich hatte er Gele-genheit, seine Ideen einzubringen und füreinen Eishockeystockproduzenten neueKonzepte zu entwickeln. Mit Erfolg: Seitden olympischen Spielen 2006 in Turinsind seine Stöcke nicht nur in der Schweiz,sondern auch in den Nachbarländern imEinsatz.

Gemeinsam mit anderen Studierendenentwickelte Sauter daraufhin einen neuenAutositz, der sich an Person und Fahrsitua-tion anpassen kann. Und plötzlich, so Sau-ter, sei ihm durch den Kopf gegangen: «Dasmüsste sich doch auch mit Betten machenlassen ...» Die Idee liess ihn nicht mehr los,auch als der Empa-Forscher Flavio Campa-

nile ihn nach abgeschlossener Doktorarbeit2009 an die Empa-Abteilung «Mechanicsfor Modelling and Simulation» holte.

Was bei Hockeyschlägern funktioniert,klappt auch für BettenEine blosse Idee wäre es vielleicht geblie-ben, hätte Sauter nicht an dem von der För-deragentur für Innovation (KTI) unter-stützten Kurs «Venture Challenge» teilge-nommen, in dem Hochschulabsolventin-nen und -absolventen lernen, aus innova-tiven Technologien Geschäftsideen zu ent-wickeln. Dabei sei ihm klar geworden: EinBett, das sich anpassen kann, wäre fürbettlägrige Personen und Pflegepersonaleine enorme Hilfe. Um der Gefahr vonDruck- oder Dekubitalgeschwüre entge-genzuwirken, sollte das Pflegepersonaldiese Personen ständig umlagern. Ein neu-artiger gelenkloser Lattenrost aus intelli-genten Materialien und eine angepassteMatratze könnten diese Aufgabe überneh-men. Sie imitieren die Bewegungen einesgesunden Menschen und lagern ihn sosanft und beständig um.

Technisch machbar war dies, davonwar der Maschinenbauingenieur über-zeugt. Aber für den medizinischen Hinter-grund und um abzuklären, ob überhaupt

ein Markt für ein neues Pflegebett vorhan-den war, brauchte es Fachleute. Der Deku-bitusexperte Walter Seiler reagierte zu-nächst zurückhaltend auf Sauters Anfrage:So einfach sei das alles nicht, das hättenschon viele probiert, meinte er. Doch nacheinem Besuch bei Sauter war er begeistert.Dass ein Ingenieur die Dekubitusproblema-tik derart umfassend und systematisch be-arbeitete, überzeugte ihn.

«Man gewinntnicht jeden Tageinen Preis»

20 // Wissens- und Technologietransfer

Weit verzweigtesPartnernetzwerk

Mit dem Ziel, neue Technologien zu entwickeln,die den Alltag erleichtern, ist «compliant concept»Kooperationen mit zahlreichen Industriepartnerneingegangen: OBA AG, Festo AG, Nauer AG, BiglaCare, Wissner-Bosserhoff GmbH, Sarna PlastecAG, Produ-Plast AG, Qualicut AG. Das SchweizerParaplegiker-Zentrum Nottwil, das Universitäts-spital Basel sowie die Hochschule für Technik Rap-perswil gehören ebenfalls dazu.

Im Dialog // 27

Vom Wissenschaftler zumUnternehmerMichael Sauter hatte nicht nur sein Themagefunden, sondern auch einen erfahrenenBegleiter gewonnen, der ihn fortan lehrte,medizinische Zusammenhänge besser zuverstehen – ausgerechnet ihn, der eigent-lich kein Blut sehen kann. Und um dieWünsche der Betroffenen besser kennen zulernen, scheute Sauter keinen Aufwand, erabsolvierte sogar ein Praktikum in einerPflegeinstitution.

All das neu erworbene Wissen führteschliesslich im Mai 2009 zur Gründung eineseigenen Unternehmens, «compliant concept».Der Spin-off der Empa und der ETH Zürichnahm seinen Sitz auf dem Empa-Areal in Dü-bendorf im Technologiezentrum glaTec. «Inder Schweiz haben wir optimale Vorausset-zungen, man bekommt für alles Hilfe», stellter fest. «Aber man muss sie sich holen.»

Was auch bedeutet, sich mit seinenSchwächen auseinander zu setzen. Er habebeispielsweise lernen müssen, seine Ideenüberzeugend zu präsentieren. Mario Jenni,Geschäftsleiter des Business-InkubatorsglaTec, diente ihm nicht nur hierbei alsSparring-Partner. Auch bei der Ausarbei-tung von Verträgen kann Sauter auf JennisUnterstützung zählen. Sauter höre nicht

nur gut zu, lobt Jenni, sondern implemen-tiere Ratschläge professionell und setze siezielstrebig um. «Er hat ein gutes Gespür,was der Markt will, und hat sich schon frühein grosses Netzwerk aufgebaut.»

Offenheit für Inputs von Dritten, aberauch grosser Lernwille und Lernfähigkeitzeichnen Sauter aus. Martin Wyttenbach,KTI-Start-up-Coach, attestiert dem Jung-forscher eine beeindruckende persönlicheEntwicklung. Er lernte ihn kennen, als seinProjekt in das KTI-Start-up-Programm auf-genommen wurde. Seither begleitet aucher ihn als Coach und unterstützt ihn in derEntwicklung des Jungunternehmens. Da-bei stehen Fragen der Positionierung, desGeschäftsmodells, des Marketings und derFinanzen im Zentrum.

Ausgezeichnete IdeeDie Fortschritte der jungen Firma bliebennicht unbemerkt. Mit seinem Team heims-te Sauter bereits mehrere Jungunterneh-mer-Preise ein. Erst kürzlich erhielt er den«KTI Medtech Award 2010», im vergange-nen Januar wurde Sauter für eine der zehninnovativsten Geschäftsideen an Schwei-zer Universitäten und Fachhochschulenmit dem «Venture Idea 2010» ausgezeich-net und Ende 2009 erhielt «compliant con-

cept» den Heuberger Winterthur Jungun-ternehmerpreis. Doch wie sagt Sauter:«Man gewinnt nicht jeden Tag einen Preis,oft muss man einfach nur durchhalten.»

Während anfangs die Frage nach demtechnisch besten Produkt im Zentrum stand,rückte in einer zweiten Phase der Bau einesPrototypen-Betts in den Mittelpunkt. Damitkonnte Sauter zeigen, dass die Idee funktio-niert: Da ein neues Pflegebett nur Chancenhat, wenn es auf allen Ebenen Vorteile gegen-über den gängigen Betten aufweist, fandenam Schweizer Paraplegiker-Zentrum in Nott-wil Tests statt. Nicht nur, dass die Idee «Pfle-gebett» praktikabel ist, sei wichtig, auch einscheinbares Detail – etwa wie aufwändig istdie Reinigung – kann entscheidend sein füreinen allfälligen künftigen Erfolg.

Mittlerweile dreht sich bei «compliantconcept» alles um die Frage, wie das Bet-tensystem erfolgreich auf den Markt ge-bracht werden kann. Eben erst unterzeich-nete Sauter eine Absichtserklärung mit ei-nem deutschen Unternehmen, das zu dendrei grössten europäischen Pflegebetther-stellern zählt. Daneben ist er ständig aufder Suche nach neuen Partnern und Inves-torinnen, vor allem solche, die Erfahrungin der internationalen Vermarktung vonMedizinalgeräten mitbringen. //

Wissens- und Technologietransfer // 21

22 // Wissenschaft im Dialog

Zum «Innovation Day 2010» des Textilverbandes SchweizTVS fanden sich Ende August rund 250 Teilnehmende inder Empa-Akademie ein. Das Motto war: «Textil verlässt

seine Grenzen» Dabei wagte Gastredner Jeroen van Rooijen, derals Moderedaktor unter anderem für die Magazine «Annabelle»,«Bolero» und «Z – die schönen Seiten» gearbeitet hat, einen erstenBlick über eben diese Grenzen. So sah er in den Megacitys, wo inZukunft die meisten Menschen leben werden, aufgrund geänder-ter Bedürfnisse schöne Beispiele für den Einsatz von Textilien. DerKlimawandel erfordere Kleidung mit verbesserter Schutzfunktion,die Nachhaltigkeit wiederum eher natürliche Fasern und Materi-alrecycling. Das vermehrt digitale Leben verlange zudem nach in-teraktiver Mode. Genügend Herausforderungen also für dieSchweizer Textilwirtschaft.

An der Empa wird unter anderem an textiler Elektronik gear-beitet. Manfred Heuberger, Leiter der Abteilung «Advanced Fibers», stellte seine Forschung mit elektronisch leitenden Fasernvor. Das Ziel sind Textilien mit zusätzlichem Nutzen dank metal-lisierter Fasern. Lukas Scherer von der Abteilung «Schutz undPhysiologie» sprach über optisch leitende Fasern, zum Beispielfür Leuchttextilien zur photodynamischen Therapie, die unter an-deren zur Behandlung von Tumoren eingesetzt wird. //

SMAR 2011

Vom 8. bis 10. Februar 2011 treffen sichin Dubai, Vereinigte Arabische Emirate,internationale Fachleute aus Wissen-schaft, Ingenieurwesen, Infrastruktur-Management und Unternehmen zurSMAR 2011, der ersten «Middle EastConference on Smart Monitoring, As-sessment and Rehabilitation of CivilStructures». Die Empa-Abteilung «Inge-nieur-Strukturen» organisiert die Konfe-renz mit Unterstützung der AmericanUniversity Dubai AUD.

Im Fokus stehen die Themen Test-und Monitoringtechnologien, Methodenzur Baumodellierung und -beurteilungsowie Anwendung von modernen Mate-rialien für die Sanierung von Strukturen,zu denen die SMAR 2011 das Forum bie-tet, um bewährte Verfahren und aktuelleEntwicklungen zu diskutieren. Zudemsoll die Konferenz auch als Plattform fürmögliche internationale Kooperationendienen. Als einer der Hauptredner wirdAhmad Abdelrazaq, Executive Vice Pre-sident von Samsung C&T KR, über dieEntwicklung moderner Monitoringsyste-me für extrem hohe Gebäube sprechen.Samsung leitete das Konsortium, dasden Burj Khalifa in Dubai errichtete, dasmomentan höchste Gebäude der Welt.http://smar.empa.ch/

«Innovation Day» der Textilindustrie

TEXT & BILDER: Urs Bünter

Wissenschaft im Dialog // 23

World Resources Forum 2011

Bereits zum zweiten Mal findet vom 19. bis 21. September 2011 das «World ResourcesForum» WRF statt. Der Anlass will über die derzeitige Fokussierung auf den Klima-wandel hinausgehen und den globalen Ressourcenverbrauch und die Ressourcenpro-duktivität auf die politische Agenda bringen. Politik, aber auch Wirtschaft sollen rea-litätsnahe Entscheidungsgrundlagen für die nächsten praktischen Schritte hin zu einernachhaltigen Wirtschaftsordnung erhalten. Basis des WRF 2011 ist die Deklarationüber den verantwortungsbewussten Umgang mit Ressourcen, die am WRF 2009 erar-beitet und verabschiedet wurde.

Das World Resources Forum richtet sich an Wissenschaftler, Politikerinnen, for-schungsorientierte Praktiker, Beraterinnen, Nachhaltigkeitsfachleute und andere Per-sonen, die in den Bereichen nachhaltige Entwicklung, Ressourceneffizienz, Öko-Inno-vationen und Klimawandel arbeiten. Die Konferenz – organisiert durch die Empa –wird in Davos durchgeführt, wo jeweils im Januar das World Economic Forum WEFstattfindet. Interessierte können bereits den Newsletter abonnieren; weitere Informa-tionen auf www.worldresourcesforum.org

Kreatives und Innovatives gab es am«Innovation Day» der Schweizer Textilindustriein der Empa-Akademie zu bestaunen.

«Innovation Day» der Textilindustrie Swiss NanoConvention 2011

Für eine effiziente Entwicklung, Finanzierung und Regulierunginnovativer Technologien sind sorgfältige Entscheide nötig, dieauf den neusten Erkenntnissen beruhen. Die Swiss NanoCon-vention 2011 unterstützt Entscheidungsträger hierbei und bie-tet eine Plattform, um Führungspersönlichkeiten aus Forschungund Industrie, Schlüsselfiguren im Bereich Innovation undTechnologie, Unternehmer, Investoren und Vertreter aus Ver-waltung und Politik zusammenzubringen, Ideen zu diskutierenund auszutauschen – oder gar neue zu entwickeln.Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer erhalten aus erster Handfundierte Informationen über eine der wichtigsten «emergingtechnologies» des 21. Jahrhunderts und deren Potenzial für inno-vative Ansätze, Produkte und Dienstleistungen. Hochkarätige Re-ferentinnen und Referenten aus dem In- und Ausland geben Ein-blicke in aktuelle Trends und diskutieren ihre Ansichten und Mei-nungen über zukünftige Entwicklungen. Kurzum: Die Swiss Na-noConvention ist DAS Schaufenster für Nanotechnologie in derSchweiz, das gemeinsam und abwechselnd von den Hauptakteu-ren der Schweizer Nano-Szene alljährlich in verschiedenen Lan-desteilen ausgerichtet wird. Sie ist DIE Veranstaltung, um die Vor-denker und Treiber der Nanotechnologie zu treffen.Zentrale Themen sind drängende Probleme wie eine nachhaltigeEnergieversorgung und eine saubere Umwelt – Stichwort «Clean-tech» –, die Entwicklung neuartiger nanomedizinischer Verfahrenund Diagnostika sowie innovativer funktioneller Materialien undderen zahlreiche industrielle Anwendungen. Ein weiterer Schwer-punkt sind mögliche Risiken, die in erster Linie von freien Nanop-artikeln ausgehen können, und wie die Gesellschaft sich diesenProblemen stellt.Die Swiss NanoConvention findet am 18. und 19. Mai 2011 imKultur- und Kongresszentrum TRAFO in Baden statt. Sie wird vonder Empa, dem Paul Scherrer Institut (PSI) und der ETH Zürichorganisiert. Die Förderagentur für Innovation KTI führt am zwei-ten Tag ihren Micro-/Nano-Event durch. Ausserdem lädt die Na-noPubli die breite Öffentlichkeit ein, sich über die Welt des extremKleinen zu informieren. www.swissnanoconvention.ch

Veranstaltungen23. November 2010Women in Science, why so few? Vortrag von Prof. Petra Rudolf,Universität Groningen, NiederlandeEmpa, Dübendorf

25. November 2010Carbon nanotubes: Unique nanomaterialswith a broad field of applicationsFür Wirtschaft und IndustrieEmpa, Dübendorf

23. bis 28. Januar 2011 5th International Symposium Hydrogen andEnergyFür Wissenschaft und IndustrieSeminarhotel Stoos, Schweiz

8. bis 10. Februar 2011 SMAR 2011First Middle East Conference on Smart Monitoring, As-sessment and Rehabilitation of Civil StructuresAmerican University in Dubai (AUD), Vereinigte Arabi-sche Emirate

Details und weitere Veranstaltungen unterwww.empa-akademie.ch

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Es freut mich zu sehen,dass die Schweiz mitder Empa über eineinternational kompetenteInstitution verfügt, dieauch in der Zusammen-arbeit mit Entwicklungs-ländern Brückenzwischen Forschungund Anwendungschlagen kann.

Jean-Daniel GerberStaatssekretär für Wirtschaft undDirektor des SECO

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Jean-Daniel Gerber

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EmpaNews November 2010