Naturwissenschaften, Umwelt und Technik
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Treibhausgasemissionen, Klimaziele, Netto-Null-Ziel 2050,
Negativemissionstechnologien, Waldmanagement, Bodenmanagement, BECCS,
DACCS, Carbonatisierung, Geoengineering
Cancer Treatment, Radiation
Oncology, PSI, Pencil Beam Scanning, History of Medicine
Biometrie, Gesichtserkennung,
Spracherkennung, Smarte Lautsprecher, Jedermann-Identifikation,
Emotionserkennung, Privatsphäre, Datenschutz, Social Scoring
Variationsrechnung, Fouriertransformation, Laplacetransformation, Wärmeleitungsgleichung, Wellengleichung, Potentialgleichung, Poissongleichung, Schwingungsgleichung
Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende der Ingenieur- und der Naturwissenschaften im zweiten Studienjahr. Es bietet eine einfache Einführung in das facettenreiche Gebiet der partiellen Differentialgleichungen und setzt an Vorkenntnissen nur das mathematische Grundwissen der Einführungsvorlesungen in Analysis voraus.
Neuroelektronik, Neuroenhancement,
Digital Lifestyle, Selbstoptimierung, Leistungsüberwachung, Smartwatch,
Energy Patch, Neuroheadsets, Bioelektronische Pflaster,
Elektrotextilien, Exoskelette, RFID-Chips
Erholungswald, Walderholungsplanung, Waldlabor, Sukzessionswald, Stadtwald, Waldwiesen, Waldseen, Forstästhetik, Freizeitnutzung
Siedlungsnahe Wälder gehören zu den beliebtesten Naherholungsräumen und werden für Freizeitaktivitäten stark genutzt. Die Infrastruktur im Wald könnte jedoch verbessert und noch wirksamer für den Menschen ausgestaltet werden. Oftmals könnte mit wenigen Mitteln viel erreicht werden. Damit könnte ein spürbarer Beitrag für die psychische und physische Gesundheit aller Waldnutzer:innen geleistet werden.
Chemische Gleichgewichte, Kinetik, Thermochemie, Thermodynamik, Spektroskopie, Elektrochemie, Elektronik, Transportphänomene, Grenzflächenphänomene
Die Publikation richtet sich an Dozierende und Studierende naturwissenschaftlicher Fächer mit physikalischer Chemie im Grund- oder Fachstudium. Sie vermittelt das Basiswissen, um typische Experimente zu verstehen und durchzuführen.
Landwirtschaft, Agrarmarkt, Agrarstrukturwandel, Agrarlobby, Agrarökologie, Nahrungsmittelproduktion, Subventionen, Direktzahlungen, Globalisierung
Dieses Buch vermittelt Basiswissen der Schweizer Agrarpolitik und ordnet dieses aus einer agrarökonomischen Sicht ein.
DNA-Anwendungen, Verwandtenforschung, Herkunftsforschung, DTC-Lifestyle-Gentest, Gentest, Forensik, DNA-Phänotypisierung, Lifestyle
Die Analyse der Erbsubstanz DNA hat sich von einem aufwendigen Vorhaben der Grundlagenforschung zu einem weitverbreiteten Werkzeug in verschiedenen Bereichen gewandelt.
Biogene Baustoffe, Biobasierte Gebäude, Pflanzenbasierte Baumaterialien, Nachhaltiges Bauen, Klimawandel, Bambus, Stroh, Schilf, Weide, Palmblätter, Rinde, Gras, Pilze, Rattan, Hanfkalk, Ökobilanz, Baumaterialien, Bautechnik, FIBRA Award
Ein wichtiger Beitrag zum ökologischen und gesellschaftlichen Wandel
Der Einsatz von Baustoffen aus schnell wachsende Pflanzen ist eine große Chance, unmittelbar eine große Menge CO2 einzuspeichern und damit dem Klimawandel entgegenzuwirken. Die 50 in diesem Buch vorgestellten biogenen Bauwerke (Wohnhäuser, Schulen, Gewerbebauten, Infrastrukturprojekte, etc.) wurden aus 226 Einreichungen von der Jury des FIBRA Awards, dem weltweit ersten Preis für zeitgenössische Pflanzenfaserarchitektur, ausgewählt. Aus Bambus, Stroh, Schilf, Palmblättern, Rinde, Nordsee- oder Andengras oder sogar aus Pilzen und lebenden Pflanzen hergestellt, fördern diese inspirierenden Beispiele aus 45 Ländern die Verwendung der reichlich vorhandenen, natürlichen, kostengünstigen und in der Verarbeitung energiesparenden Materialien.
Swelling Rocks, Swelling Processes, Anhydritic Claystones, Anhydrite Dissolution, Gypsum Precipitation, Self-Sealing
Anhydritic claystones are highly problematic for underground construction because of their swelling ability: When the rock comes into contact with water, the rock volume expands due to swelling of both clay as well as anhydrite. When the expansion is restricted, e.g., by an invert arch in tunneling, the swelling rocks can exert high pressures on the lining and damage the structure. The swelling behavior of purely argillaceous rock (containing solely swelling clays and no anhydrite) can be attributed mainly to osmotic processes and is well understood for the conceptual design of tunnels, as opposed to the swelling of anhydrite, where considerable knowledge gaps exist.
Tunnelling, Squeezing, Schistosity, Heterogeneity, Analytical Solution, Numerical Modelling, Segmental Lining
The magnitude of squeezing deformations in tunnelling often varies over short distances, even if there is no obvious change in the construction method, in the depth of cover, in the lithology or rock structure. As long as the reasons for the variability are not known, the tunnelling-induced convergences cannot be predicted with sufficient reliability. Reliable predictions, however, are important for determining the temporary support or the excavation diameter. Otherwise, large-scale tunnel repairs may be necessary, which can cause delay and additional costs due to remedial actions as well as due to the enforced interruption of other operations in progress at the same time.
Umweltwissenschaften, Umweltpolitik,
Wissenschaftsgeschichte, Studienfach, Ökologie, Klimaforschung,
Klimawandel, Umweltforschung, ETH Zürich
Als sich Umweltaktivistinnen und -aktivisten in der Schweiz ab 1970 verstärkt Gehör verschafften, konnten sie noch kaum auf wissenschaftliche Erkenntnisse zurückgreifen. Auch Möglichkeiten zur Aus- oder Weiterbildung im Umweltbereich gab es praktisch keine. Einzelne Verwegene hatten zwar damit begonnen, an der ETH Zürich Vorlesungen zu Ökologie und Umwelt anzubieten. Eine Debatte über Wege und Sinn der Umweltforschung und -lehre kam aber erst auf, als sich Studierende, Angehörige des Hochschul-Mittelbaus und die Professorenschaft zu organisieren begannen und die notwendigen Strukturen dafür schufen. Basierend auf dieser Aufbruchstimmung wurde dann in kürzester Zeit ein komplett neuer Studiengang aus der Taufe gehoben: die Umweltnaturwissenschaften. Was aber brauchte es, damit die Umwelt an die ETH kam?
Selbstfahrende Autos, autonome Fahrzeuge, Roboterauto, Mobilität, Automatisierungsstufen, Verkehrssicherheit, Verkehr, Auto
Das automatisierte Fahren hat das Potenzial, unsere Mobilität grundlegend zu verändern. Selbstfahrende Fahrzeuge könnten die Verkehrssicherheit erhöhen und Betagten, Kindern oder Menschen mit Behinderungen zu mehr Mobilität verhelfen. Leerfahrten und die Nutzung der Reisezeit für andere Aktivitäten könnten jedoch auch zu Mehrverkehr führen und die Zersiedelung verstärken. Automatisiertes Fahren könnte den öffentlichen Verkehr infrage stellen, aber auch neue innovative Mobilitätsangebote ermöglichen.Die Rolle und Bedeutung selbstfahrender Fahrzeuge in der Schweiz bestimmen künftig die politisch gesetzten Leitplanken. Gesellschaft und Politik müssen die Rolle des Staats definieren und klären, wie sich die öffentliche Hand und private Unternehmen die neuen Aufgaben teilen sollen. Neben technologischen Fragen ergeben sich zudem zahlreiche Fragen zu Wirtschaft, Recht, Politik, Gesellschaft und Ethik.
Die vorliegende transdisziplinäre Technologiefolgenabschätzung ermöglicht eine Auslegeordnung, auf deren Basis die Chancen und Risiken selbstfahrender Fahrzeuge gesellschaftlich und politisch diskutiert werden können. Darauf aufbauend werden Handlungsempfehlungen formuliert, um das Steuer aktiv in die gewünschte Richtung zu lenken.
Quantum Information, Quantum Algorithms, Teleportation, Pseudo-Telepathy, Quantum Cryptography, Quantum Information Theory
The present text covers the connections between information and its processing on the one hand, and physics on the other. In the spirit of Rolf Landauer's slogan "Information is physical", consequences of physical laws for communication and computation are discussed, e.g. the second law of thermodynamics.
Textstruktur, Textgliederung, Gliederungsformen, formale Struktur,
Bachelor, Master, Problemlösungszyklus, Wissenschaftlichkeit,
wissenschaftliches Argumentieren
Silty Sand, Dynamic Behaviour, Earthquake Engineering, Basin
Effects, Soil Structure Interaction, Alpine Valleys, Seismic Monitoring,
Dams
Gentechnik, Veränderung des Erbgutes, Xenotransplantation, somatische Gentherapie, Keimbahntherapie, Gene Drive, Gene-Knock-out, CRISPR, Biopharming
Mit den neuesten Methoden der Gentechnik kann das Erbgut mit geringerem Aufwand und höherer Präzision verändert werden als bisher. Die erst seit wenigen Jahren verfügbare Technik CRISPR wird in der Forschung bereits rege benutzt und weckt grosse Erwartungen.Optics, Lenses, Photography, Camera Lens, History of Science, Leica, Wild, Zeiss, Contax, Hasselblad, Aerial Camera
Just over 100 years ago, 16-year-old Ludwig J. Bertele began an apprenticeship as an optical designer in Munich. The potential of this young man, so interested in mathematics, did not go unnoticed for long. At the age of only 20, he stunned the experts with an innovative optical design that was surprisingly powerful for that time. This fast, high-resolution lens made it possible to photograph indoors without flash and tripod for the first time. As a result, a well-equipped camera became the basis for the success of numerous famous photographers.Kryokonservierung, Eizellkonservierung, Kinderplanung, Nachwuchsplanung, Fortpflanzungsmedizin, Reproduktionsmedizin
Eigene Eizellen einfrieren und später, mit dem Wunschpartner oder im günstigen Moment, in der Glasschale befruchten lassen: Social Freezing verspricht, Frauen über den Zeitpunkt einer gewünschten Schwangerschaft selber entscheiden zu lassen, ohne Druck durch die biologische Uhr. Doch das Verfahren wirft auch Fragen auf; nach medizinischen Risiken, dem Kindeswohl und der gesellschaftlichen Akzeptanz. Begünstigt Social Freezing die Vereinbarkeit von Beruf und Familie, oder führt es zur Vernachlässigung anderer Massnahmen, um Arbeitsleben und Familienplanung in Einklang zu bringen?