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Die Zukunft unseres Geldes

Wie Geld definiert wird und was als allgemeines Zahlungsmittel einer Gesellschaft akzeptiert wird, hat sich im Laufe der Geschichte immer wieder verändert. Während einer relativ langen Zeitperiode stand der Stoffwert – in der Regel in Form von Edelmetall – im Vordergrund.
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Brennstoffzellen: Eine Technologie vor dem Durchbruch?

Das Prinzip der elektrochemischen «Verstromung» von Wasserstoff und Sauerstoff in einer Brennstoffzelle ist schon seit über 150 Jahren bekannt. Diese «kalte Verbrennung» ist sehr sauber und effizient. Bekannt sind Brennstoffzellen als Stromquellen in Raumschiffen, beispielsweise den Apollo-Kapseln.
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Spinnengift ist ein ganz besonderer Saft

Fast alle Spinnen sind giftig. In 300 Millionen Jahren haben Spinnen ihre Giftwirkung optimiert, so dass sie Insekten sehr effizient lähmen können. Das Gift der tropischen Kammspinne Cupiennius salei wurde in den letzten 30 Jahren so intensiv erforscht, dass unsere Laborspinne heute die bestuntersuchte Spinnenart ist.
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Neuartige Kohlenstoff-Nanomaterialien mit besonderen Eigenschaften

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Wer mit Bleistift schreibt, hinterlässt Spuren aus Kohlenstoff. Dabei werden einzelne Schichtpakete aus Graphit von der Bleistiftmine abgerieben. Würde man das nun weitertreiben und trüge die Schichten bis zur letzten Atomschicht ab, so stiesse man auf Graphen, ein Material mit aussergewöhnlichen Eigenschaften. Es könnte dereinst für unterschiedlichste Anwendungen in den Bereichen Elektronik, Kommunikationstechnik, Energieerzeugung- und Speicherung, im Fahrzeugbau und vielem mehr eingesetzt werden.
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Asteroideneinschläge – wie gross ist die Gefahr?

Erst mit der modernen Erkundung des Erdmondes und seiner kraterübersäten Oberfläche in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts wurde uns bewusst, dass über geologische Zeiträume auch die Erde immer wieder teilweise katastrophale Einschläge von Asteroiden und Kometen erlebt hat.
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Genomchirurgie mit CRISPR – die Medizin vor einem Quantensprung?

Seit der Sequenzierung des menschlichen Genoms um die Jahrtausendwende haben rasante technologische Fortschritte zur Identifizierung tausender neuer Krankheitsgene geführt. Mit der Genomchirurgie dank CRISPR, die universell anwendbar ist, um Gensequenzen aller lebenden Organismen zu verändern, bietet sich jetzt die theoretische Möglichkeit, auf unsere Gene auch einzugreifen.
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Das «Flüstern» der Bäume

Im Wald gibt es viele Geräusche, Blätterrauschen, singende Vögel, aber erstaunlicherweise auch solche im Innern von Bäumen. Einige kann man hören, viele sind jedoch im nicht-hörbaren Ultraschallbereich. Können Bäume also miteinander sprechen oder projizieren wir fälschlicherweise unser eigenes Denken auf akustische Phänomene in der Pflanzenwelt?
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Wissenschaft aus der Fiktion – Der robotische Augenarzt

Roboter nehmen in unserer Gesellschaft einen wichtigen Platz ein: sie bauen Autos, erkunden ferne Planeten oder die Tiefen der Ozeane. Wie in alten Filmen vorhergesagt, hat sich auch in der Medizin ein neuer Bereich für Roboter aufgetan, welche als minimal-invasive Werkzeuge eingesetzt werden und medizinische Behandlungen sicherer und effizienter gestalten sollen.
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Der Cherenkov-Teleskop-Array – ein neuer Blick ins All

Beim Blick an den Nachthimmel sehen wir von Auge Sterne und Galaxien, die als heisse Körper Licht ausstrahlen wie unsere Sonne. Viele heisse Quellen strahlen auch in Wellenlängenbereichen, die man nicht direkt sehen kann. Es gibt im Universum aber auch andere Strahlungsquellen. Die Gammastrahlenastronomie beobachtet kosmische Strahlung sehr hoher Energie (100 GeV und mehr), die nicht von heissen Quellen stammen kann. Um Gammastrahlen auf der Erde zu beobachten, wird ein Netzwerk von Cherenkov-Teleskopen aufgebaut.
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Die Mathematik als Grundlage der Kryptographie

Mit der weltweiten Vernetzung von Computern hat die Kryptographie zentrale Bedeutung erlangt. Ohne Kryptographie wäre ein privates Gespräch mit dem Handy oder eine e‑Banking Transaktion im Internet undenkbar. Die Mathematik ist dabei wichtige Grundlage für die Kryptographie. Die implementierten Public-Key Verschlüsselungsverfahren basieren auf der Schwierigkeit der Faktorisierung von ganzen Zahlen oder der Schwierigkeit den diskreten Logarithmus eines Gruppenelementes zu berechnen.
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Vulkane – Tickende Zeitbomben

Vulkane sind Ausdruck der Dynamik des Erdinnern: Sie treten nicht zufällig auf, sondern sind an diskrete Zonen gebunden, wo der normalerweise feste Erdmantel teilweise aufgeschmolzen wird. Vulkane stellen die «Spitze des Eisberges» dar, da nur etwa 10% des teilflüssigen Gesteins (Magma) an der Erdoberfläche austritt. Die restlichen 90% kristallisieren als Tiefengesteine innerhalb der Erdkruste. Ausmass und Zeitpunkt einer Vulkaneruption können nach wie vor nicht zuverlässig vorhergesagt werden, da beide von Parametern wie Zähigkeit und chemische Zusammensetzung der Magmen, sowie Gehalt an flüchtigen Substanzen (Wasser und Kohlendioxid), die im Magma gelöst sind, abhängen.
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Warum gibt es Wasser auf der Erde? Ein Blick in die Geburtsstätte von Sternen und Planeten

Wasser ist ein Molekül, das weder im Urknall noch auf der Erde entstanden ist. Woher kommt das Wasser, das notwendig ist für alles Leben auf der Erde? Wasser im Universum lässt sich vom Erdboden praktisch nicht beobachten, weil unsere Atmosphäre voll von Wasserdampf ist und alle Strahlung von Wassermolekülen vollständig absorbiert. Mit dem Herschel Weltraum-Observatorium der Europäischen Weltraumagentur ESA wurde es möglich, Wasser im Universum zu beobachten und die Entstehung von Wassermolekülen zurück an seinen Ursprung zu verfolgen. Herschel entdeckte sehr viel Wasser in Planeten, Kometen, Sternentstehungsgebieten und Galaxien. Es ist an gewissen Orten eines der häufigsten Moleküle.
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Aufbruch ins Zeitalter der Permamobilität – das Ende der Mobilität, wie wir sie kennen?

Die Digitalisierung aller Lebensbereiche hat immer stärkere Auswirkungen auch auf den Mobilitätssektor. Mit der rasanten Verbreitung leistungsstarker Smartphones gewinnen digitale Werkzeuge für die persönliche Mobilitätsplanung schnell an Bedeutung. Das hat grosse Konsequenzen. Wenn früher noch simple Fahrplanauskünfte die Online-Auskunftssysteme dominierten, gehen die heutigen digitalen Mobilitätsassistenten sehr viel weiter und bieten erste verkehrsträger- und anbieterübergreifende Ticketing-Services an. In Zukunft werden offene Mobilitätsplattformen dominieren. Diese bieten dem Stadtbewohner situationsbedingt verschiedene Mobilitätsoptionen aus einer Hand.
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Drohnen – wohin führt die Entwicklung?

Nach der Geburtsstunde der Industrierobotik vor zirka 50 Jahren befinden wir uns heute in der Pionierphase von Service-Robotern, die uns auch ausserhalb der Produktionshallen unterstützen und ganz neue Anwendungen ermöglichen. Diese nächste Generation von Robotern ist «menschenfreundlich» und lernfähig. Service-Roboter erfassen und verstehen ihre Umwelt über verschiedene Sensoren und arbeiten Hand-in-Hand mit dem Menschen zusammen. Robotertechnologie wird es uns in naher Zukunft ermöglichen die Landwirtschaftsfelder effizienter und nachhaltiger zu bewirtschaften, Rettungskräfte in gefährlichen Situationen zu unterstützen oder Fahrzeuge sicherer und sogar autonom fahren zu lassen.
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Die Sprache der Affen

Zu den grossen Fragen in der Zoologie gehört unter anderem auch diejenige, wie sich Tiere untereinander verständigen. Wie machen sie kund, dass Gefahr droht oder dass sich ein Feind nähert, wie «reden» sie miteinander und drücken damit ihre sozialen Beziehungen aus? Klaus Zuberbühler, Professor für Primatologie an der Universität Neuenburg, schreibt uns dazu: «Menschen sind ungewöhnliche Affen. Sie bauen Städte, tauschen Gegenstände, machen Kunst, glauben an unsichtbare Mächte und kommunizieren mit komplexer Sprache. Und trotzdem hatten wir und die Schimpansen vor nicht allzu langer Zeit einen gemeinsamen Vorfahren, von dem beide Arten direkt abstammen. »
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