EM 1 – Experimente an unserer Energieversorgung – der Energy Hub (ehub)

Das Forschungsgebäude NEST erzeugt Strom und Wärme aus Solarenergie. Doch der Verbrauch findet zu anderen Tages- und sogar zu anderen Jahreszeiten statt. Wie lassen sich Produktion und Verbrauch in Einklang bringen? Das wird die entscheidende Frage sein, wenn wir im Jahr 2050 CO2-neutral leben wollen. Erfahren Sie hier, wie unsere Fachleute das Problem angehen.

EM 2 – move: Mit welcher Energie fahren wir morgen?

Können wir bald mit Sonnenenergie und Windkraft Auto fahren? Ja – das klappt sogar schon heute. In unserem Mobilitätsdemonstrator move können wir Elektro-, Wasserstoff- und Gasautos ganz ohne fossile Brennstoffe volltanken. Wir zeigen es Ihnen!

• Für diesen Posten ist aus Kapazitätsgründen ein Gratis-Ticket notwendig, das Sie im Informationszelt erhalten. Die Vorführungen finden regelmässig zwischen 10.30 und 16.30 Uhr statt.

EM 3 – hy.muve4kids – die Strasse kehren mit Wasserstoff

Unser Kehrfahrzeug hy.muve fährt mit Wasserstoff statt mit Diesel. Es kehrte schon Strassen in Basel, St. Gallen, Bern, Onex und Dübendorf. Heute dürfen die Kinder ans Steuer! Unter Anleitung von Empa-Mitarbeitenden drehen sie ein paar Runden – weil es sauber ist und Spass macht.

EM 4 – Solarzellen aus Beerensaft (selbst gemacht!)

Von der Natur abgeschaut: Wir ernten Sonnenlicht mit rotem Beerensaft. Unsere Experten kennen die Chemie der natürlichen, roten Farbstoffe und machen sie für die Energiegewinnung zu Nutze. Wir bauen eine Labor-Solarzelle im Kleinmasstab und erzeugen damit Strom.

EM 5 – Solarzellen – ausrollbar wie Dachpappe

Solarzellen sind flach, schwarz und zerbrechlich. Stimmt das noch? Nein. Die Empa forscht an flexiblen sowie transparenten Solarzellen. Diese lassen sich so leicht montieren wie Dachpappe oder können auch in Fenstern eingesetzt werden. Somit ist es möglich auch an Stellen Sonnenlicht zu ernten, wo es bisher unmöglich war.

EM 6 – Batterien aus Zitronen – Batterien der Zukunft

Wir bauen eine Batterie aus einer Zitrone. Die lässt sich einmal entladen – das ist einfach. Viel schwieriger ist es, eine Batterie zu bauen, die sich mehrere tausend Mal laden und entladen lässt, die heutigen Batterien überlegen ist und die Umwelt wenig belastet. Wie Empa-Forscherinnen und Forscher an diese Aufgabe herangehen, erfahren Sie hier.

EM7 - Die Welt nach fossilen Brennstoffen

Der Klimawandel ist auch an der Empa ein grosses Thema und das Einsparen von fossilen Brennstoffen ein wichtiger Schritt in eine ökologische Zukunft. Die Empa forscht intensiv daran, wie Städte bald ohne fossile Brennstoffe auskommen können und vermittelt das Wissen dazu in einem Simulationsspiel. Schauen Sie vorbei!

EM8/UR 17 – Klimafreundlicher Beton

Beton gilt nicht gerade als umweltfreundlicher Baustoff. Ein zweiter Blick aufs Material zeigt aber das Gegenteil: In Beton lässt sich Sonnenwärme speichern und auf Knopfdruck wieder abrufen. Und Beton eignet sich sogar als Wärmedämmstoff. Lassen Sie sich verblüffen!

EM 9 – Energiesparen im Quartier

Wohnhäuser, Bürogebäude und Kleinunternehmen werden wir in Zukunft zu einer Art lokalem Energieverbund zusammenschliessen – das könnte an manchen Orten eine Menge CO2 einsparen. Empa-Fachleute wissen, wie das geht und haben es an verschiedenen Orten in der Schweiz bereits ausprobiert.

EM 10 – Sommerwärme für den Winter – als flüssige Konserve

Heute heizen wir Häuser mit Erdgas oder Erdöl. In Zukunft könnte man mit flüssiger Sommerwärme heizen, die man vorher selbst erzeugt und eingelagert hat. Was unglaublich klingt, funktioniert im Empa-Labor bereits. Unsere Fachleute sagen, wohin die Reise geht und welche Hürden noch zu meistern sind.

EM 11 – Der Verbrennungsmotor 4.0 oder: Nikolaus August Otto lebt!

Manche läuten schon sein Totenglöcklein, doch der so genannte Hubkolbenmotor wird im Bereich der Langstrecken- und Lastanwendungen noch lange unverzichtbar sein - aber auch er muss sauber werden. Wir zeigen, wie das geht: Mit einer Ventilsteuerung ohne Nockenwelle lässt sich die Effizienz steigern. Neue Zündungskonzepte ermöglichen den Einsatz von erneuerbaren Treibstoffen. Und ein LKW-Motor läuft mit Diesel aus Strom.

EM 12 – Autonomes Fahren – Sensorik im Fokus

Die ersten Autos können schon heute autonom fahren. Bald dürften es deutlich mehr werden. Eine grosse Rolle bei dieser Entwicklung spielt im Hinblick auf die Sicherheit die eingebaute Sensorik. Was passiert, wenn ein Sensor verschmutzt ist oder gar ausfällt? Welche Daten sammeln solche Fahrzeuge – und welche sollten sie sammeln? Was «sieht» ein Auto beim Fahren? Und: Sehen Sie etwas, was das Auto nicht sieht?

 

SM 1 - Ein wachsames Früchtchen

Auf der langen Reise von der Obstplantage ins Ladenregal können Früchte schnell einmal verderben. Vor allem die Kühlung in den Cargo-Containern ist nicht immer gewährleistet, und bisherige Methoden messen dies nur unzureichend. Ein an der Empa entwickelter Sensor verspricht hier Abhilfe. Er sieht aus wie eine Frucht, verhält sich wie eine Frucht – ist in Wahrheit aber ein Spion. Erfahren Sie, wie er funktioniert.

SM 2 - Sensoren, die Roboter überwachen

Immer häufiger werden Roboter zur Ausführung routinemässiger Arbeiten eingesetzt. Doch wer überwacht die Roboter? Bisher sind das Menschen. Doch auch die Überwachung von Maschinen kann «ausgelagert» werden – und zwar an Sensoren aus elastischen Materialien, die die Bewegungen des Roboters überprüfen und bei Fehlfunktionen den Fehler gleich selbst beheben. Wie das funktioniert zeigen die Forscherinnen und Forscher anhand eines Roboterarms, der sich – ausgestattet mit sogenannten piezo-resistiven Sensoren – bei einer Fehlfunktion selber neu startet.

SM 3 - Holz – ein bekannter Werkstoff mit überraschenden Eigenschaften

Holz ist nicht gleich Holz. Während die «traditionellen» Einsatzmöglichkeiten dieses Rohstoffes beschränkt scheinen, lassen sich Hölzer mittlerweile so modifizieren, dass sie ungeahnte, völlig neuartige Eigenschaften aufweisen. So können Empa-Forschende Holz zum Beispiel wasserabweisend oder magnetisch machen oder dafür sorgen, dass sie sich nach entsprechenden Vorgaben wie von selbst verformen. Das wiederum ermöglicht ganz neue Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise in der Architektur oder für Industrieprodukte. Lernen Sie Holz auf ganz neue Art und Weise kennen!

SM 4 - Ein Kabel aus Stoff

Ein Kabel aus Stoff? Klingt schräg, ist aber möglich. Forschende der Empa arbeiten an der Integration von elektronischen Komponenten in Textilien, zum Beispiel für lasttragende Seile aus Kunststofffasern. Ein textiles Seil mit Kabeln aus Stoff, die zur Datenübertragung oder auch als Sensor genutzt werden, ist ein erster Prototyp dieser Forschung.

SM 5 - Tropenholz aus Schweizer Ahorn

«Swiss Wood Solutions» ist ein Spin-off der Empa und der ETH Zürich. Das junge Unternehmen modifiziert Schweizer Hölzer aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern und stellt Holzprodukte her, für die bislang tropische Edelhölzer verwendet werden mussten, wie Instrumente oder Holzschwerter. Ziel ist es, tropische, häufig illegale Edelhölzer bald einmal mit Schweizer Holz zu ersetzen. Erleben Sie vor Ort, was mit modifiziertem, einheimischem Holz alles möglich ist.

SM 6 - Ein Figürchen aus Formgedächtnislegierung

Sogenannte Formgedächtnislegierungen wie «memory-steel» haben das Potential, unsere gebaute Umwelt erheblich sicherer zu machen. Stellen Sie eine eigene Figur aus einer Formgedächtnislegierung her; unsere Forschenden demonstrieren ihnen daran, warum dieses Material so einzigartig ist.

SM 7 - Gebäude wieder in Form bringen

Sogenannte Formgedächtnislegierungen wie «memory-steel» gehören zu denjenigen Entwicklungen aus den Empa-Labors, die bereits ihren Weg in das Schweizer Bauwesen gefunden haben. Mit der neuartigen Stahllegierung werden hierzulande Gebäude verstärkt und wieder in Form gebracht. Warum dies sinnvoll und nötig ist und wie sie genau funktioniert, erfahren Sie von unseren Forschenden.

SM 8 - Gestählter Stahl

Wie lassen sich Bauteile verstärken? Forschende der Empa versuchen mit neuartigen Methoden und Technologien, einzelne Komponente wie Stahlteile länger vor Ermüdung zu bewahren und damit Bauwerken ein längeres Leben zu verleihen. Beobachten Sie Erschöpfungsrisse in Stahlteilen und erleben Sie hautnah, wie solche Teile wieder zur alten Stärke verholfen wird.

SM 9 - Empa-Bauteile im Weltall & Fügen wie der Blitz 

Zwei Materialien stabil und beständig miteinander zu verbinden ist nicht immer einfach. Doch es gibt innovative Methoden, um selbst schwierig zu verbindende Materialien zusammenzufügen. Wir zeigen, wie das funktioniert, und welche dieser filigranen gefügten Komponenten bereits den Weg ins Weltall gefunden haben. Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera demonstrieren wir Ihnen das blitzschnelle Fügen mit reaktiven Nanofolien.

SM 10 - Für immer vereint? – Wie stabil sind Fügeverbindungen?

Wenn Materialien einmal miteinander verbunden sind, sollten sie halten. Doch wie fest sind diese Fügeverbindungen tatsächlich? Raten und testen Sie mit! Schaffen Sie es die Verbindungen zu zerstören?

SM 11 - Atome und Moleküle bei der Arbeit

Wie lässt sich aus Mikroelektronik Nanoelektronik machen – und diese erst noch kontrollieren? Die Arbeit mit Atomen, die 1000-mal kleiner sind als ein menschliches Haar, eröffnet ungeahnte Möglichkeiten. Schauen Sie genau hin, denn mit modernster Technik wird so einiges sichtbar: Wie sieht die Oberfläche eines Graphen-Nanobandes aus? Oder die von Schokolade? Wir zeigen, wie sich lebende Zellen und einzelne Moleküle bewegen und wie verschieden das Leben von Elektronen in kleinen Dimensionen sein kann.

SM 12 - Bad Hair Day oder wie funktioniert Elektrostatik?

Elektrostatische Aufladungen kennt jeder, sind uns doch alle schon die Haare zu Berge gestanden. Doch wie bzw. wodurch wird die Ladungstrennung eigentlich erzeugt? Und welche Bedeutung hat Elektrostatik für moderne Prozessmaschinen der Mikro- und Nanotechnik? Einige anschauliche Experimente geben Antworten darauf.

SM 13 - Mit Kristallen gegen Lärm

Wie funktionieren «phononische» Kristalle? Diese makroskopischen Kristallstrukturen, die die Ausbreitung von Schallwellen abschwächen, werden an der Empa sicht- und spürbar gemacht. Erleben Sie anhand eines interaktiven Experiments das Funktionsprinzip dieser neuartigen Materialien.

SM 14 - Der perfekte Rasen

Kunstrasen enthält oft ökologisch und gesundheitlich bedenkliches Granulat. Die Empa erforscht und entwickelt Kunstrasen, die ohne dieses auskommen – und erst noch deutlich bessere Eigenschaften haben. So richten sich die einzelnen Fasern immer wieder auf und vermeiden Hautschürfungen und Verbrennungen. Lernen Sie die unterschiedlichen Formen von Kunstrasen kennen und testen Sie darauf Ihr fussballerisches Können – beim Torwandschiessen!

 

GF 1 - Künstliche Muskeln

Hoch dehnbare dünne Polymerschichten aus sogenannten Elastomeren verfügen über erstaunliche elektro-mechanische Fähigkeiten. Dieser «Gummi» lässt sich zu künstlichen Muskeln, optischen Linsen oder dehnbaren Sensoren weiterentwickeln. Forschende zeigen konkrete Anwendungsbeispiele wie etwa piezo-elektrische Sensoren, die in Kleidung eingebaut werden können.

GF 2 - Intelligente Socken

Bei Menschen, die an Diabetes leiden, können wichtige Nerven zum Beispiel an den Füssen geschädigt sein. Hilfe kann ein Sensor bieten, der Druckveränderungen am Fuss wahrnimmt. Empa-Forschende demonstrieren eine Lösung zum Anziehen: Sensoren aus optischen Fasern, die in Textilien eingearbeitet als Socken getragen werden können.

GF 3 - Gesundheit beginnt an der Oberfläche

Soll eine Zelle anwachsen oder ein Bakterium davon abgehalten werden, fängt alles mit der geeigneten Oberfläche an. Der Moment, in dem Material und Lebewesen aufeinandertreffen, entscheidet über Heilung, Wachstum oder etwa den Ausbruch einer Krankheit. Im Video zeigen Empa-Forschende, wie wichtig Oberflächen für unsere Gesundheit sind.

GF 4 - Bequeme Herzuntersuchung

Wie schlägt unser Herz im Schlaf? Stockt der Atem, oder geht er ruhig und stetig durch die Nacht? Empa-Forscher zeigen einen eigens entwickelten Cardio-Gurt, der dank gestickter Elektroden ein Langzeit-EKG über die ganze Nacht aufzeichnen kann und erst noch bequem zu tragen ist.

GF 5 - Der Blick ins Innere

Mit Röntgenstrahlen ergründen Forscher die unendlichen Weiten des Weltraums, aber auch ultrafeine Strukturen ganz in unsere Nähe, etwa ein Insekt oder das Innere eines Handys. Im Röntgenlabor kann man das live anhand von «Virtual Reality»-Demonstrationen erleben.

GF 6 - Schmugglern auf der Spur

Der Röntgenblick durchs Reisegepäck bringt immer wieder unerlaubte Gegenstände zum Vorschein, wie 3D-Animationen zeigen. Selbst ganze Schiffsladungen können heute automatisiert durchleuchtet werden und Container mit Drogen, Waffen oder anderer Schmuggelware aufspüren. Am Posten werden Computertomografien demonstriert und mit «Virtual Reality» erlebbar gemacht. Zusätzlich zeigen Forschende Aufnahmen eindrücklicher Röntgenfunde.

GF 7 - Moleküle des Lebens

Die Geheimnisse unseres Erbgutmoleküls DNA, von Zucker- oder Eiweissstoffen verbergen sich vor dem Blick mit blossem Auge. Die Wunderwelt der Kristallstrukturen, die unser Leben bestimmen, lässt sich erst mittels Röntgentechnologie betrachten. Dabei zeigt sich nebenbei auch die Schönheit der Biologie. Gezeigt werden Kristalle als Modelle, im Video und in ihrer natürlichen Form. Vor Ort messen Forschende Strukturen von Kristallen, die uns täglich begegnen.

GF 8 - Winzige Medikamente – grosse Hoffnung

Nanopartikel, die mit bestimmten Medikamenten beladen werden, können in der Medizin für die Behandlung von Krankheiten oder in der Diagnostik eingesetzt werden. Empa-Forschende erläutern, wie die winzigen Medikamente wirken und wie sie sich dabei beobachten lassen.

GF 9 - So schwer tragen unsere Gelenke

Wie stark ein Sprung unsere Gelenke belastet, lässt sich bei einem biomechanischen Experiment herausfinden. Anhand von Computersimulationen demonstrieren Empa-Forschende zudem den Verschleiss unserer Knochen und Gelenke, und zeigen, was moderne Implantate als Ersatzteile im menschlichen Körper leisten können.

NB 1 - Das NEST – ein Gebäude mit Zukunft

Mit ihrem modularen Forschungs- und Innovationsgebäude NEST möchte die Empa den Innovationsprozess im Bau- und Energiebereich beschleunigen. Dazu testen Empa-Forschende gemeinsam mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und öffentlicher Hand neue Technologien und Baukonzepte unter realen Bedingungen, entwickeln diese weiter und testen sie im Praxisalltag. NEST ist ein «Living Lab», in dem gewohnt und gearbeitet wird. Eine Ausstellung im NEST-Atrium gibt Einblicke in aktuelle Forschungsthemen //NB1a//. Ausserdem sind sämtliche NEST-Units frei zugänglich und werden regelmässig von den beteiligten Forscherinnen und Forscher erklärt:

• DFAB HOUSE: Digitales Bauen und Wohnen //NB1b//
• SolAce: Die Fassade als Kraftwerk //NB1c//
• Urban Mining & Recycling: Bauen in der Kreislaufwirtschaft //NB1d//
• Solare Fitness & Wellness: Die energieneutrale Wellness-Umgebung //NB1e//
• Vision Wood: Holz mit ganz neuen Facetten //NB1f//
• Meet2Create: Das Labor für Kollaboration //NB1g//

NB 2 - Die digitale Baustelle

Ein Bauprojekt ist komplex: An Planungs-, Bewilligungs- und Ausführungsprozessen sind die verschiedensten Akteure beteiligt. Sie alle arbeiten mit Plänen, Modellen und Daten. Digitale Methoden können dabei helfen, die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Akteuren massiv zu vereinfachen und den Datenpool stets aktuell zu halten. Zusammen mit NEST-Partnern vermitteln wir Ihnen einen Eindruck, wie ein Bauprojekt digital abgewickelt werden kann und welchen Einfluss die digitalen Methoden auf unsere Prozesse und unsere Berufsbilder haben.

• Für diesen Posten ist aus Kapazitätsgründen ein Gratis-Ticket notwendig, das Sie im Informationszelt erhalten. Die Vorführungen finden regelmässig zwischen 10.30 und 16.30 Uhr statt.

NB 3 - Schadensanalytik an der Empa

Sie treten nach Schadensfällen, bei denen ein Material bzw. ein Bauteil versagt hat, auf den Plan: die Schadensanalytiker der Empa. Unter anderem aus den Bruchflächen der Unglücksmaterialien versuchen sie die Ursachen für deren Versagen herauszulesen. Mit Experimenten oder mit Computermodellen stellen sie mögliche Szenarien nach. Werden Sie selbst zum Materialdetektiv und finden Sie heraus, welche Geheimnisse die Bruchfläche einer Schokolade preisgeben kann. Ausserdem können Sie Zeuge werden, wenn ein schweres Stahlteil zerrissen wird, um daraus Rückschlüsse auf die Werkstoffeigenschaften zu ziehen.

NB 4 – Neue High-Tech-Baustoffe

Mit modernen Leichtbaumethoden lässt sich das Gewicht von Brücken- oder Gebäudefertigteilen deutlich reduzieren und Material einsparen. Ein Beispiel dafür ist selbstvorgespannter Karbonfaser-Beton, den Ihnen die Forschenden auch direkt präsentieren.

NB 5 - Risse im Flugzeug aufspüren

Mit Sensorik direkt im Flugzeugflügel soll es in Zukunft möglich sein, neu auftretende Risse und andere Schäden frühzeitig zu entdecken und aufwändige Inspektionen gezielter zu planen. An einem Flügelteil eines Airbus A320 untersuchen Empa-Forschende die Robustheit der Sensorik unter Belastung.

NB 6 - Wie belastbar sind Bauteile?

Wenn Bauteile ständigen Belastungen ausgesetzt sind, ist es wichtig zu wissen, wie sie sich unter Last verhalten und wann allenfalls mit Schäden zu rechnen ist. Oft reicht dabei die Errechnung der möglichen Lebensdauer nicht aus. Man braucht Gewissheit: An der Empa werden neue, komplexe Bauteile deshalb meist schon in der Entwicklungsphase im Labor allen möglichen Belastungen ausgesetzt und damit die effektive Lebensdauer von neuen Systemen bestimmt.

NB 7 - Holz hält mehr aus, als gedacht!

Auch in mehrgeschossigen Gebäuden und in Produktionsbauten der Industrie kann Holz anstelle von Stahl oder Beton für tragende Elemente verwendet werden. Mit Demonstrationen und einem Versuch zeigen die Empa-Forschenden, wie sich Holzstützen bei unterschiedlicher Krafteinwirkung verhalten und wie deren Traglast mit einer Stahlarmierung gar noch gesteigert werden kann.

NB 8 - Mit modifiziertem Asphalt gegen Hitzeinseln

Im Sommer heizen sich Städte immer stärker auf und werden die Hitze auch in der Nacht nicht mehr los. Empa-Forschende entwickeln eine neue Asphaltmischung, die sogenannte Phasenwechsel-Materialien enthält. Diese wirken temperaturausgleichend und können so den Wärmeinsel-Effekt in unseren Städten verringern. Ein Experiment zeigt eindrücklich, wie sich verschiedene Asphaltproben bei Temperaturschwankungen verhalten.

NB 9 - Asphalt-Bindemittel aus Roboterhand

Im Strassenbau werden entweder Bitumen oder aber Beton als Bindemittel verwendet. Doch es geht auch anders: Empa-Forschende zeigen, wie man durch eine simple Schnur zwei Lagen Schottermaterial stabil miteinander verbinden kann – unterstützt werden sie dabei durch einen Roboter, der die Schnur in vorgegebenen Schlaufen abwickelt.

NB 10 - Roboter heilen Wände

Autonome Drohnen könnten in Zukunft eine wichtige Rolle im Unterhalt und in der Überwachung von Gebäuden übernehmen. Im neuen «Aerial Robotics Hub» – eine Partnerschaft zwischen der Empa und dem «Imperial College London» – arbeiten Forschende an einer neuen Generation von fliegenden Robotern, die Schäden an unserer Infrastruktur entdecken und selbstständig Reparaturaufgaben übernehmen können. Eine live-Demo zeigt, wie dies genau vonstattengehen soll.

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NB 11 - Das Wundermaterial Aerogel

Aerogel ist das Traummaterial für viele Isolationszwecke. Hitzefest bis 600 Grad, superleicht, ungiftig – und extrem wärmedämmend. Nur die Herstellung macht noch Kopfzerbrechen: Sie ist aufwändig und teuer. Empa-Forschende wollen dies ändern und arbeiten an einem kostengünstigeren Produktionsprozess. Lernen Sie das «Wundermaterial» selbst kennen: Die Forschenden zeigen spannende Experimente und konkrete Anwendungsbeispiele.

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NB 12 - Kunstwerke durch Korrosion / Korrosionsschäden

Überall dort, wo Eisen oder Stahl im Einsatz sind, kann Korrosion zu fatalem Materialversagen führen. Empa-Forschende untersuchen solche Schadensfälle und entwickeln gleichzeitig Schutzstrategien gegen Rost.

IF 1a – 3D-Druck mit Metallen

Metall-3D-Drucker sind anders aufgebaut als die bekannten Kunststoffdrucker. Sie arbeiten mit einem Bett aus Metallpulver, in das ein Laserstrahl die Struktur des Bauteils hineinzeichnet. Schicht für Schicht verschmilzt das Pulver zu einem dreidimensionalen Metallobjekt. Wie das funktioniert, was daraus entsteht – und welche Rolle die Empa spielt, erleben Sie hier.

IF 1b – 3D-Druck mit weichen, nassen Materialien

Unser Bioplotter kann Strukturen aus nassen Materialien drucken, etwa Gele aus Polymeren (zum Beispiel Zellulose oder Stärke) oder andere Partikel-Dispersionen (Silizium oder Silber). So entstehen zum Beispiel Sensoren für die Medizin. Wir zeigen, wie man die flüssige «Tinte» vorbereitet, damit genau das Produkt entsteht, das der Forscher anstrebt.

IF 1c – Elektronik auf dünne Folien drucken

Im «Coating Competence Center» der Empa sehen Sie einen hochpräzisen Drucker, mit dem mehrlagige Schichten aufgebracht werden können. Mit Hilfe von leitfähiger Tinte können dann elektronische Schaltungen wie beispielsweise Sensoren oder RFID-Chips auf Verpackungsfolien gedruckt werden.

IF 1d – Plastikteile mit ungeahnten Fähigkeiten

Beim Aerosol-Jetting wird eine Tinte in kleinste Tröpfchen atomisiert, die dann in einem Gasstrom auf das zu bedruckende Bauteil geschossen werden. Der 5-Achs-Drucker an der Empa druckt so zum Beispiel Antennen auf die Innenseite von Handyschalen oder unsichtbare Schalter in ein Bauteil aus Plastik, das später im Auto verbaut wird.

IF 1e – Hauchdünne und nanostrukturierte Schichten für leistungsfähigere Produkte

Im «Coating Competence Center» sehen Sie eine Beschichtungsanlage, die Bauteile im Vakuum mit ultraharten und funktionalen Nano-Schichten überzieht. So können beispielsweise Bohrwerkzeuge veredelt oder medizinische Implantate mit neuen Funktionen hergestellt werden.

IF 2a – High-Tech-Keramik – "Power for the people"

Wir zeigen, wie präzise Mikromechanik für die Uhrenindustrie entsteht und welche Lösungen wir für die Energieversorgung und die Gesundheitsversorgung entwickeln.  Und sie erleben, wie poröse Filterstrukturen aus High-Tech-Keramik  im Bereich der Wasseraufbereitung eingesetzt werden und weshalb Lösungen für eine bakterien- und virenfreie Trinkwasseraufbereitung entwickelt werden.

IF 2b – 3D Druck von Hochleistungskeramik

Kunststoff-3D-Drucker sind allgemein bekannt und weit verbreitet. Wir zeigen, wie mit Hilfe dieser Drucker keramische Rohlinge erzeugt werden – sogenannte Grünkörper. Sie können später im Ofen zu keramischen Bauteilen verdichtet werden. Aber Achtung: Dabei schrumpft die Bauteilgrösse, das müssen die Forschenden natürlich vorher einberechnen.

IF 2c – Vom Keramikpulver zu völlig neuen Welten

Keramikpulver ist der Schlüssel zu bisher unbekannten Materialien. Dabei kommt es auf die Mixtur an, auf die Verarbeitung – und auf das Wissen darüber, was später im Brennofen mit dem Material geschehen wird. Wir zeigen, wie Keramik durchsichtig wird, wie mittels optischer 3-D-Fertigung und Lithographie kleinste Strukturen entstehen und wie man die dafür erforderlichen Wunder-Pulver herstellt.

IF 2d –Was können Materialien aus dem 3D-Drucker leisten?

Mit Hilfe von Experimenten und Computerberechnungen kommen Empa-Forschende den Fähigkeiten 3D-gedruckter Materialien auf die Spur. Wie lassen sich Hochleistungsbauteile optimieren? Wie vermeiden wir Schwachstellen und Fehler bei dieser völlig neuen Art der Produktion?

IF 2e – 3D-Druck mit carbonfaserverstärkten Kunststoffen

Die Kunst der Materialwahl trifft auf die Kunst der Verarbeitung. So entstehen im 3D-Drucker aus carbonfaser-verstärktem Kunststoff (CFK) Hochleistungsbauteile, die mit klassischen Fertigungsverfahren nicht herstellbar wären. Die Empa bereitet damit den Weg für die nächste industrielle Revolution.