WEF 2016 - Diese Innovationen stehen in den Startlöchern

Neue schöne Welt am WEF: Was gibt es? Wohin steuern wir? Acht Entwicklungen geben Aufschluss.

• 1. Nanotechnologie: Das kleine, das zu Grossem taugt

  Wenige Milliardstel grosse Partikel werden eingesetzt – in Lebensmitteln, in Medikamenten, in Elektronikbauteilen, in Textilien. Die Nanotechnologie wird künftig noch grösser werden.

  Durch die Haut, durch die Lunge oder die Plazenta: Freie Nanopartikel können Barrieren im Körper überwinden. Im Kampf gegen Krankheiten wie Krebs werden sie heute schon genutzt. Die Partikel sind schon in vielen alltäglichen Produkten enthalten und die Forscher träumen von noch mehr: etwa durchsichtigen Solarzellen, mit Lichtsignalen arbeitende High-Speed-Computer oder Oberflächen mit neuartigen Farbenspielen.

• 2. Reale Umwelt und virtuelle Welt verschmelzen

  Die Umwelt schnell erfassen und sie mit virtuellen Informationen anreichern: Forscher arbeiten daran, dass wir dort, wo wir uns bewegen, schneller und einfacher zu Informationen kommen.

  Im «Project Tango» entwickelen Forscher Mobilgeräte, welche die Umgebung dreidimensional erfassen. Am Projekt ist die ETH Zürich massgeblich beteiligt. Das Gerät könnte etwa für Gamer interessant sein: Sie könnten sich durch die virtuell angereicherte reale Umgebungen bewegen. Oder Museumsbesucher könnten je nach Blickrichtung mehr Informationen zu Objekten erhalten.

• 3. 3-D-Drucker: Alles ist kopierbar

  Neuer Löffel, neues Spielzeug, neue Vase? Das ist schon seit einiger Zeit druckbar. Inzwischen arbeiten Forscher an druckbarem Fleisch, Medikamenten, menschlichen Organen.

  Heute schon Realität ist eine Software von der Firma Pix4D, die aus tausenden Digital-Bildern geobasierte 2D-Karten und 3D-Modelle erstellen kann. Das Umwandeln von Bildinhalten zu 3D-Modellen könnte in vielen Bereichen wichtig werden: Sowohl bei der Vermessung von Landschaften und Gebäuden als auch bei der Kartenerstellung.

• 4. Bewegungsabläufe: Roboterkatze springt über Hürden

  Rennen, gehen und springen – dies sind für Roboter komplexe Vorgänge. Entsprechend ungelenk bewegen sich die meisten. Allerdings machten Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Bosten diesbezüglich Schritte in die Zukunft.

  «Cheetah» kann mit zirka 45 km/h nicht nur schnell rennen, sondern auch über Hindernisse springen, die bis zu 46 Zentimeter hoch sind. Der Roboter kann die Hindernisse mit Hilfe von Laserstrahlen erkennen. Das dynamische Verhalten des Roboters ist nicht selbstverständlich. Vor allem beim Springen müssen Gleichgewicht und Energie angepasst, sowie der Aufprall bei der Landung unter Kontrolle gebracht werden.

• 5. Veränderungen in der Umwelt erkennen und reagieren

  Roboter sollen uns im Alltag helfen. Voraussetzung dafür ist die Erkennung und Einordnung der Umwelt und die angepasste Reaktion darauf. Forschern ist die Entwicklung einer Drohne gelungen, die auf sich bewegende Gegenstände reagieren kann.

  Dank ultraleichten und winzigen Sensoren erkennt die Drohne Hindernisse und kann ausweichen, gar dann, wenn es andere sich bewegende Objekte sind. Zudem kann die Drohne andere sich bewegende Objekte am Boden verfolgen.

• 6. Mensch und Maschine verbinden sich

  Schwere Lasten tragen, wieder normal gehen können. Der menschliche Körper kann mit Hilfe der Maschine vieles besser oder er kann etwas wieder. Forscher erhoffen sich viel von den Exoskeletten und machen in diesem Bereich viele Fortschritte.

  Mittels Exoskelett, einem intelligenten Anzug, soll dereinst ein Querschnitt-Gelähmter mit Roboter-Beinen gehen können, die er mit Hilfe von Impuls-Sensoren bewegt. Im Moment muss der Nutzer die komplizierte Steuerung noch mit den Armen vornehmen und es muss noch eine Person beim Gehen dabei sein.

• 7. Computer reden miteinander

  Die Kommunikation zwischen zwei Maschinen oder zwischen Mensch und Maschine steckt noch in den Anfängen, hat aber grosses Potential. Forscher der ETH arbeiten daran.

  Der eine kann tragen, der andere hat den Überblick: Wenn Drohnen und Bodenroboter zusammenarbeiten, können sie einen erheblichen Vorteil gegenüber anderen Systemen haben. Dank den Informationen aus der Luft, kann der Roboter am Boden sicher und schnell zu seinem Ziel navigieren.

• 8. Die Sonne: Energie mit Potential

  Schier unbegrenzte Energiegewinnung – ein Traum der Menschheit. Forscher brechen in der Solartechnologie laufend Rekorde. Worauf alle warten und mit Hochdruck geforscht wird: die leichte Batterie mit grossen Speicherkapazitäten. Noch ist kein Durchbruch da.

  Vier Tage und drei Nächte, und 2316 Kilometer am Stück flog das unbemannte Flugzeug allein mit Hilfe der Sonnenenergie. Forschern der ETH gelang die Abstimmung der High-Tech-Elemente wie Solarzellen, Batterien und Steuerungselementen optimal. Eine rekordreife Leistung.