Spark Award für nachhaltige Verbundwerkstoffe

Die ETH Z¨¹rich feierte am Montagabend ein kleines Jubil?um: Bereits zum zehnten Mal verlieh die Hochschule den ?Spark Award? f¨¹r die innovativste und wirtschaftlich aussichtsreichste Erfindung des vergangenen Jahres. ?Es ist ein Zeichen daf¨¹r, wie viele neuartige Ideen es von Jahr zu Jahr an der ETH gibt?, freute sich Silvio Bonaccio. Er ist Leiter des ETH Technologietransfers, der j?hrlich die Preisverleihung ausrichtet. Insgesamt 115 innovative Technologien verzeichnete die ETH Z¨¹rich selbst im von der Pandemie bestimmten Jahr 2020, wovon 20 in die Endauswahl f¨¹r den Award und schliesslich f¨¹nf bis ins Finale kamen. ?Die Jury musste eine grosse Bandbreite von Erfindungen pr¨¹fen und beurteilen?, beschrieb Bonaccio den Auswahlprozess.

Ausgezeichnet mit dem ?Spark Award 2021? wurde schliesslich das Team um Paolo Ermanni, ETH-Professor am Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Gemeinsam mit Christoph Schneeberger, Nicole Aegerter, Shelly Arreguin und Professor Joanna Wong hat er ein Verfahren entwickelt, mit dem sich nachhaltige, recycelbare Faserverbundwerkstoffe kosteng¨¹nstig herstellen lassen. ?berreicht wurde der Preis von Vanessa Wood, ETH Vizepr?sidentin f¨¹r Wissenstransfer und Wirtschaftsbeziehungen.

So ¨¹berzeugt die Forschenden von dem Potenzial ihrer Technologie sind, so schwierig finden sie es, ihre Erfindung zu beschreiben. ?Unsere Innovation liegt prim?r im Herstellungsprozess und weniger im greifbaren Produkt?, sagte Schneeberger. Daher waren die Forschenden ¨¹berrascht, dass sie den Sieg davontrugen. ?Vielleicht hat mit Blick auf den Klimawandel die Nachhaltigkeit unseres Ansatzes den Ausschlag gegeben?, mutmasste Ermanni.

Um ihre vielversprechende Idee umzusetzen, haben Schneeberger, Aegerter und Ermanni bereits das Projekt externe Seite ?Antefil Composite Tech? gegr¨¹ndet. Im n?chsten Schritt wollen sie es in ein Spin-off ¨¹berf¨¹hren. ?Unser Verfahren ist skalierbar und eignet sich daher f¨¹r die Massenproduktion?, ist Schneeberger ¨¹berzeugt. Gedacht ist es vor allem f¨¹r die Herstellung grossformatiger Strukturen, die leicht und zugleich h?chst belastbar sein m¨¹ssen, wie beispielsweise von Rotorbl?ttern f¨¹r Windkraftanlagen oder tragenden Bauteilen f¨¹r Fahrzeuge.

Die eigene Idee in Worte fassen

Was es alles braucht, um aus einer guten Idee ein erfolgreiches Unternehmen zu machen, schilderte Gastredner Mattias Ivarsson. 2012 hatte er zu den Finalisten f¨¹r den allerersten ?Spark Award? gez?hlt. Heute ist er CEO und Gr¨¹nder eines Biotech-Startups. Die Inositec AG entwickelt Therapien gegen Arterienverkalkung. Das Besondere: Das Unternehmen hat keine eigenen Labore, sondern arbeitet je nach Bedarf mit spezialisierten Forschungsinstituten und Firmen zusammen. ?Wir sind gewissermassen eine virtuelle Biotechfirma?, so Ivarsson. Dies reduziere die Kosten.

Neben fachlichem Know-how und den Finanzen braucht es laut Ivarsson aber vor allem die F?higkeit, die eigene Idee anschaulich und in wenigen Worten zu beschreiben. Zudem m¨¹sse ein Unternehmer Verhandlungsgeschick und Marktwissen mitbringen.

?Es ist eine Entdeckungsreise?, meinte er zum Abschluss und verglich die Gr¨¹ndung eines Spin-offs mit einer Stehleiter in den Himmel. Man k?nne viel Neues entdecken, doch m¨¹sse man auch aufpassen, dass die Leiter nicht umkippt. Und manchmal m¨¹sse man auch einen Schritt zur¨¹ck gehen, bevor man weiter hinaufsteigen k?nne.

Die Siegertechnologie:

Damit Leichtbau nachhaltig wird: Verbundwerkstoffe sind ¨¹berall, vom medizinischen Implantat bis zum Flugzeug. Ihr Nachteil: Viele Verbundwerkstoffe sind schwierig bis gar nicht zu recyceln. Die Forschenden um Paolo Ermanni haben jetzt ein neuartiges Verfahren zur Herstellung faserverst?rkter Verbundwerkstoffe entwickelt. Die Werkstoffe sind recycelbar und k?nnen mit dem neuen Verfahren erstmals kosteneffizient eingesetzt werden. Sie eignen sich aufgrund ihrer Belastbarkeit insbesondere f¨¹r Grossbauteile wie Rotorbl?tter von Windkraftanlagen.

Die Finalisten:

Damit Wirkstoffe ans Ziel kommen: Viele Medikamente sind wasserunl?slich und k?nnen nicht ¨¹ber die Blutbahn transportiert werden. Die Medikamente erreichen somit nicht ihren Einsatzort und sind unwirksam bei der Behandlung von Krankheiten. Thomas Edwardson und Donald Hilvert haben f¨¹r den Transport von wasserunl?slichen Wirkstoffen einen mehrschichtigen Proteink?fig entwickelt. Der Proteink?fig nimmt die Wirkstoffe im Inneren auf und bringt sie direkt in die erkrankte K?rperzelle.

Damit Krebszellen sich selbst t?ten: Verwandelt sich eine Larve in eine Fliege, sterben gewisse Gewebeteile der Larve durch gezielten Zelltod ab. Die Forschungsgruppe rund um Renato Paro macht sich diesen Prozess f¨¹r eine Krebstherapie zunutze. Sie hat ein wichtiges RNA-Molek¨¹l entdeckt, das an der Steuerung des Zelltods beteiligt ist. Die RNA zeigt eine breite Wirksamkeit gegen verschiedene menschliche Krebszelltypen und ist einfach in der Anwendung und Herstellung.

Damit Krankheiten zuverl?ssig erkannt werden: Die Suche nach Biomarkern im Blut von Patienten erinnert oft an die ber¨¹hmte Nadel im Heuhaufen. Paolo Arosio und seine Forschungsgruppe m?chten dies vereinfachen. Sie haben synthetische Tropfen auf Polymerbasis entwickelt, die aufgrund ihrer Konsistenz ausgew?hlte Molek¨¹le im Blut einschliessen und anreichern. Alternativ lassen sich die Tropfen bei der Herstellung von Medikamenten einsetzen, wo sie gezielt den Wirkstoff aus dem Reaktionsgemisch herausl?sen und einschliessen.

Damit Daten schneller reisen: Elektro-optische Modulatoren sind essenziell f¨¹r unsere Kommunikationsgesellschaft. Sie wandeln das elektrische Signal in Lichtimpulse um. Bisher waren diese Modulatoren gross und verbrauchten viel Energie. Rachel Grange, Marc Reig Escal¨¦, Fabian Kaufmann und David Pohl haben jetzt leistungsstarke und energieeffiziente Modulatoren in Chipgr?sse entwickelt. Sie bestehen aus Lithiumniobat in einer Mehrschichtstruktur. Dank ihres neuen Herstellungsverfahrens k?nnen die Forschenden das Material im Nanometer-Bereich mit hoher Pr?zision bearbeiten.