L'ETH News

La frana di Brienz (GR) ha tenuto la Svizzera sulle spine per settimane nel 2023. Grazie a un modello, i ricercatori dell'ETH sono riusciti a prevedere con precisione dove si sarebbe fermato il materiale franoso. Il professore dell'ETH Johan Gaume spiega come funziona il modello e quali sono i suoi limiti.

Per comprendere la resilienza della Terra, i ricercatori dell'ETH di Zurigo stanno modellando i cambiamenti climatici di epoche lontane. E lo dimostrano: Le piante non sono semplicemente vittime delle circostanze, ma hanno contribuito a plasmare le condizioni climatiche sulla Terra.

Gli oceani stanno vivendo un'ondata di calore straordinaria, la cui intensità sta sorprendendo i ricercatori del clima. Il fisico ambientale Nicolas Gruber mette le cose in prospettiva.

Grazie alle simulazioni al computer, i ricercatori sanno in dettaglio come le sostanze attive attraversano le membrane cellulari. Le scoperte possono ora essere utilizzate per sviluppare nuovi farmaci in modo più mirato.

I ricercatori dell'ETH hanno analizzato in dettaglio come si forma il tubo neurale durante lo sviluppo embrionale. Sono giunti alla conclusione che ciò avviene in modo meno attivo di quanto si pensasse in precedenza. Questo ha anche implicazioni per la comprensione di malformazioni come la schiena aperta.

I ricercatori dell'ETH di Zurigo, dell'Inselspital e dell'Università di Berna stanno dotando i batteri intestinali di una funzione di data logger per monitorare quali geni sono attivi nei batteri. Un giorno i microrganismi potranno diagnosticare le malattie e registrare gli effetti sulla salute di una dieta.

I ricercatori hanno sviluppato un nuovo metodo che utilizza l'intelligenza artificiale per valutare il comportamento degli animali. Ciò consente di effettuare studi più dettagliati nella ricerca comportamentale e studi su periodi di tempo prolungati. Il metodo contribuisce inoltre a migliorare il benessere degli animali. ? già in fase di sperimentazione presso lo zoo di Zurigo.

I ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno sviluppato un nuovo algoritmo che permette di modellare la dinamica dei sistemi fisici a partire dalle osservazioni. In futuro, questo algoritmo potrebbe essere applicato all'emergere di turbolenze e punti critici nel clima.

Che sia su un cappuccino o nelle cascate, la schiuma è onnipresente. Finora, simulare le schiume in modo realistico con un supercomputer era praticamente impossibile. Un metodo sviluppato dal gruppo di ricerca del professore Petros Koumoutsakos dell'ETH e di Harvard può ora superare questi ostacoli.

I ricercatori del Fare'ETH di Zurigo hanno calcolato per la prima volta in cifre assolute l'impatto dell'attuale produzione chimica sulla natura, e i risultati sono sconcertanti. Oltre alle emissioni di CO₂-Il nuovo metodo tiene conto anche dell'uso del suolo e del consumo di acqua dolce, oltre che delle emissioni.

Chiunque utilizzi il cyberspazio potrà presto incontrare avatar animati. I ricercatori dell'ETH hanno sviluppato nuovi algoritmi che consentono di creare persone virtuali in modo molto più semplice rispetto al passato.

Grazie a un nuovo modello computerizzato, i ricercatori dell'ETH di Zurigo possono ora spiegare meglio perché le foreste pluviali dell'Africa ospitano meno specie rispetto alle foreste tropicali del Sud America e del Sud-Est asiatico. La chiave dell'alta diversità delle specie sta nel modo in cui i continenti si sono sviluppati dinamicamente nel corso del tempo.

Teoria e hardware hanno caratterizzato a lungo lo sviluppo dei computer quantistici. Ora le questioni relative alla programmazione, al software e alla sicurezza stanno venendo sempre più alla ribalta.

Che CO₂ Sappiamo già che la Terra si sta riscaldando. Tuttavia, se vogliamo comprendere il cambiamento ed evitare i rischi, è essenziale disporre di modelli meteorologici e climatici più accurati, afferma Nicolas Gruber.

Niko Beerenwinkel, professore presso il Dipartimento biosistemi e ingegneria dell'ETH di Zurigo a Basilea, sta lavorando con colleghi di altri istituti di ricerca per analizzare le acque reflue alla ricerca di tracce di coronavirus. Ha individuato la variante delta in cinque dei sei impianti di trattamento delle acque reflue svizzeri analizzati, tra cui quelli di Zurigo e Berna. L'ETH News ha parlato con lui.

La teorica dei materiali Chiara Gattinoni utilizza il supercomputer "Piz Daint" del CSCS per ricercare una classe speciale di materiali: i ferroelettrici. In futuro, questi materiali potrebbero essere alla base di dispositivi di archiviazione dati miniaturizzati e a risparmio energetico negli apparecchi elettrici. Secondo la ricercatrice, uno dei materiali ferroelettrici analizzati dall'ETH è quasi magico.

Insieme possiamo superare meglio le crisi. Lo dimostra uno studio guidato dal professor Dirk Helbing dell'ETH: se condividessimo la carica della batteria del nostro cellulare con altre persone in caso di catastrofe, potremmo mantenere le comunicazioni più a lungo e salvare vite umane.

Di solito c'è poco tempo per avvisare di detriti e smottamenti. Utilizzando il monitoraggio sismico e l'apprendimento automatico, i ricercatori dell'ETH di Zurigo e del WSL hanno sviluppato un sistema di allarme in grado di segnalare tempestivamente le colate detritiche nell'Illgraben.

Negli ultimi decenni la quantità di acqua nei fiumi è cambiata in modo significativo in tutto il mondo. Un team di ricerca internazionale guidato dall'ETH di Zurigo è ora in grado di dimostrare che il cambiamento climatico gioca un ruolo decisivo a livello globale, ma non la gestione dell'acqua e l'uso del suolo.

Un gemello digitale della Terra simulerà il sistema terrestre in futuro. Potrebbe aiutare i politici a prendere misure adeguate per proteggersi dagli eventi estremi. Un documento strategico di ricercatori europei e di scienziati informatici dell'ETH mostra come questo possa essere realizzato.

Per la prima volta, i ricercatori del Fare all'ETH di Zurigo sono riusciti ad automatizzare la modellazione della turbolenza. Il loro progetto combina algoritmi di apprendimento per rinforzo con simulazioni di flussi turbolenti sul supercomputer CSCS "Piz Daint".

I ricercatori dell'ETH hanno utilizzato simulazioni al computer per classificare le attività attuali delle strutture a coronae sulla superficie di Venere - e sono stati sorpresi di trovare una cintura di fuoco precedentemente non scoperta sul nostro pianeta vicino.

I ricercatori dell'ETH di Zurigo e dell'Inselspital di Berna hanno sviluppato un metodo che può essere utilizzato per prevedere con un alto grado di affidabilità l'insufficienza circolatoria nei pazienti in terapia intensiva. Ciò consente al personale medico di intervenire prima. L'approccio si basa sull'analisi di ampi dati relativi ai pazienti utilizzando metodi di apprendimento automatico.

L'analisi dei dati del genoma pubblicamente accessibili fornisce indizi sull'inizio dell'epidemia di corona in Cina. I ricercatori del Dipartimento biosistemi e ingegneria dell'ETH di Zurigo a Basilea hanno utilizzato un modello statistico sviluppato negli ultimi anni.

I ricercatori dell'ETH confermano un paradosso: uno studio appena pubblicato sulla rivista "Nature Climate Change" dimostra che le piante ad alta quota non appassiscono durante la siccità, ma prosperano.

Il riscaldamento globale sta chiaramente influenzando il più grande ghiacciaio delle Alpi. I ricercatori del Fare all'ETH hanno calcolato cosa sarà ancora visibile del ghiacciaio dell'Aletsch alla fine del secolo. Nel peggiore dei casi, ci saranno ancora alcune piccole chiazze di ghiaccio.

Le scuole universitarie svolgono un ruolo sempre più importante nella società, fornendo un ambiente di sostegno agli studenti di master come David Yenicelik. Come co-fondatore di Skilllab, Yenicelik sviluppa intelligenza artificiale per aiutare i rifugiati a integrarsi nel mercato del lavoro locale.

I modelli climatici sono una storia di successo: molte delle loro previsioni si sono avverate. Reto Knutti spiega nel suo blog post perché la ricerca ha ancora bisogno di nuovi modelli.

Virus, crimini e altri problemi si diffondono attraverso le reti. I ricercatori del Fare ricerca all'ETH hanno ora sviluppato un nuovo approccio per proteggere le reti in modo più economico. Se il budget è un problema, si dovrebbe iniziare con nodi di rete di medie dimensioni.

La Terra deve la sua superficie solida e il suo clima equilibrato in parte a una stella massiccia vicina al Sole quando è nata. Se gli elementi radioattivi di questa stella morente non fossero stati immessi nel sistema solare primordiale, il nostro pianeta natale sarebbe stato un ostile deserto di ghiaccio e acqua. Questo è il risultato delle simulazioni al computer della formazione dei pianeti.

I ricercatori hanno ricalcolato il volume di ghiaccio di tutte le aree glaciali della Terra, ad eccezione delle calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide. Conclusione: le riserve di ghiaccio delle alte montagne dell'Asia sono state finora sovrastimate.

Nella prima settimana di gennaio, la stratosfera artica ha subito un brusco riscaldamento, che gli scienziati del clima definiscono "riscaldamento stratosferico improvviso" (SSW). La conseguenza è il freddo invernale: la professoressa dell'ETH Daniela Domeisen e il suo dottorando Alexander Wollert hanno visualizzato questo fenomeno in modo impressionante.

Il Nepal è stato colpito da un terremoto di magnitudo 7,8 nel 2015. Ma il Paese potrebbe essere minacciato da terremoti ancora più forti. ? questa la conclusione a cui sono giunti i ricercatori del Politecnico di Zurigo grazie alle simulazioni effettuate con un nuovo modello che descrive i processi nella zona di frattura tra la placca eurasiatica e quella indiana.

I ricercatori dell'ETH hanno utilizzato l'apprendimento automatico per studiare e catalogare per la prima volta in modo completo le proteine sulla superficie delle cellule. I risultati consentono un nuovo approccio nella ricerca sui farmaci.

Astrofisici dell'Università di Zurigo e dell'ETH di Zurigo mostrano come si sono formate le lune ghiacciate di Urano. Le loro scoperte suggeriscono che tali mondi potenzialmente abitabili sono molto più comuni nell'universo di quanto finora ipotizzato.

Un team internazionale di ricercatori sta utilizzando un modello computerizzato per ricostruire la storia della glaciazione nelle Alpi e visualizzarla in un'animazione computerizzata di due minuti. La simulazione dovrebbe aiutare a comprendere meglio i meccanismi della glaciazione.

I ricercatori del Fare all'ETH di Zurigo e di Agroscope stanno modellando i luoghi in cui gli insetti dannosi si presenteranno in futuro. Questo aiuta a identificare precocemente i potenziali invasori e a pianificare possibili misure di difesa per l'agricoltura.

Oggi, le collaborazioni che gestiscono gli esperimenti Atlas e CMS presso il Large Hadron Collider (LHC) del Cern hanno pubblicato nuovi risultati sul bosone di Higgs, poco dopo che la Banca Nazionale Svizzera ha messo in circolazione la nuova nota da 200 franchi. Il l'ETH Günther Dissertori ha collaborato in entrambi i progetti.

Gli scienziati possono spesso avere accesi e lunghi dibattiti sui dettagli. Ad esempio, se e come gli atomi di un cristallo si spostano quando vengono riscaldati, cambiando così la simmetria. I ricercatori dell'ETH hanno ora risolto un problema a lungo dibattuto per il minerale tellururo di piombo con simulazioni sul supercomputer CSCS "Piz Daint".

A volte virus e batteri cambiano geneticamente in modo tale da sviluppare nuove caratteristiche che li rendono più pericolosi per l'uomo. I modelli matematici di Tanja Stadler forniscono informazioni sulla velocità con cui possono cambiare e diffondersi.

I ricercatori del Fare all'ETH di Zurigo stanno chiarendo la questione finora irrisolta del risparmio energetico dei banchi di pesce. Sono riusciti a farlo simulando in dettaglio i complessi sistemi di flusso fisico sul supercomputer "Piz Daint" e combinandoli con un algoritmo di apprendimento per rinforzo.

Un'analisi delle misurazioni radar meteorologiche rivela che la quantità totale di precipitazioni nel Mediterraneo orientale diminuisce con l'aumento delle temperature. Mentre i temporali si indeboliscono, le precipitazioni convettive aumentano - il I fattori che determinano i rischi naturali nella regione stanno diventando sempre più intensi.

L'ETH ha analizzato la formazione delle nuvole e le correnti d'aria in simulazioni meteorologiche ad alta risoluzione e ha rappresentato una situazione meteorologica in tre dimensioni. L'aviazione e la meteorologia potrebbero beneficiare di questo metodo di visualizzazione in futuro.

I ricercatori del Fare ricerca all'ETH hanno sviluppato strutture origami multifunzionali e le hanno prodotte con una stampante 3D. Hanno modellato il principio alla base delle forme sul padiglione auricolare.

Un team di ricerca internazionale guidato da fisici dell'ETH ha utilizzato l'apprendimento automatico per insegnare a un computer a prevedere i risultati di esperimenti quantistici. I risultati potrebbero essere importanti per testare i futuri computer quantistici.

Metodi di fabbricazione digitale per edifici e tetti mozzafiato in cemento, un cuore in silicone e un nuovo corso di studio in medicina. L'insegnamento e la ricerca dell'ETH di Zurigo nel 2017 sono stati caratterizzati da nuovi inizi e da uno spirito pionieristico.

La digitalizzazione sta cambiando rapidamente la nostra società. La prima Giornata nazionale del digitale, che si terrà il 21 novembre 2017, mostrerà cosa significa questo sconvolgimento per il nostro Paese e la nostra economia. Anche l'ETH di Zurigo vi partecipa e in questa giornata metterà in luce alcuni aspetti della trasformazione digitale.

I ricercatori dell'ETH dimostrano che le camere magmatiche sotto i supervulcani sono più simili a spugne imbevute che a serbatoi di roccia liquida. Prima che un vulcano erutti, questo fango deve essere lentamente riattivato con il calore del mantello terrestre.

Per la prima volta, gli scienziati dell'ETH sono riusciti a riprodurre la formazione della crosta continentale terrestre nel periodo arcaico utilizzando una simulazione al computer. Il modello aiuta a comprendere meglio i processi che hanno avuto luogo da tre a quattro miliardi di anni fa.

L'ETH di Zurigo e l'EPF di Losanna stanno aprendo congiuntamente un centro nazionale per la scienza dei dati. Le due scuole universitarie vogliono guidare l'innovazione in questo campo di ricerca e allo stesso tempo promuovere la ricerca multidisciplinare e la scienza aperta.

I fenomeni climatici spesso sembrano verificarsi in modo inaspettato e vengono spiegati solo in seguito. Il fatto che le precipitazioni abbondanti aumentino con l'aumento delle emissioni di CO₂-Al contrario, i ricercatori avevano previsto l'aumento della concentrazione di gas serra già decenni fa utilizzando dei modelli e solo ora sono riusciti a dimostrarlo in maniera generalizzata.

Le cellule biologiche possono espandersi e contrarsi e interagire con le cellule vicine. Grazie a un metodo di microscopia migliorato, i ricercatori del Fare all'ETH sono in grado di determinare con maggiore facilità e precisione le forze in gioco. Questa tecnica viene utilizzata, ad esempio, nella ricerca sul cancro.

Vir2sense è una nuova l'ETH spin-off che mira a ottimizzare i motori delle navi oceaniche - con un banco di prova virtuale. I giovani imprenditori Christophe Barro e Panagiotis Kyrtatos vogliono ora vendere il loro prodotto alle grandi compagnie di navigazione.

Le cellule hanno un naso infallibile che indica loro in quale direzione devono crescere per avvicinarsi a una fonte di odore. I ricercatori di Fare ricerca all'ETH hanno scoperto come funziona questo naso.

Il fatto che lo strato rigido superiore della superficie terrestre sia composto da placche in movimento fa parte delle conoscenze della scuola primaria. Tuttavia, il meccanismo che mette in moto la tettonica a placche è ancora un mistero. Un team di scienziati guidato dal professor Taras Gerya dell'ETH ha ora ottenuto una possibile risposta con l'aiuto di simulazioni.

Nella riunione del 20 e 21 maggio 2015, il Consiglio dell'ETH ha nominato dodici professori dell'ETH di Zurigo in base alle proposte presentate dal presidente dell'ETH di Zurigo, Lino Guzzella.

Come possiamo conservare le nostre conoscenze attuali per i millenni a venire? I ricercatori dell'ETH mostrano un modo per immagazzinare informazioni sotto forma di DNA e renderle durevoli per (quasi) l'eternità.

L'estate scorsa l'Istituto di studi teorici dell'ETH (ETH-ITS) ha accelerato i tempi: Quattro Senior Fellow e due Junior Fellow si stanno dedicando interamente allo sviluppo teorico come ospiti dell'ETH di Zurigo.

A maggio, la Direzione della scuola ha approvato l'ulteriore sviluppo del supercalcolatore presso il CSCS. Un nuovo computer sarà supportato dall'Università di Zurigo. L'ETH di Zurigo è pronto ad accogliere nel CSCS risorse informatiche più grandi provenienti da tutte le università svizzere e dalle scuole universitarie spécialisée.