GIGABOT ist ein Projekt, das untersucht, wie mobile Roboter sicher und effizient in so genannten „brownfield factories“ eingesetzt werden können – älteren Fabriken, in denen eine vollständige Automatisierung nicht praktikabel ist. In vielen Fabriken sind trotz automatisierter Maschinen immer noch Mitarbeiter vor Ort für die Fehlerbehebung oder Wartung erforderlich.

Der Ansatz von GIGABOT kombiniert mobile Roboter, ein privates 5G-Netzwerk, einen digitalen Zwilling (eine virtuelle Kopie der Fabrik, die die realen Bedingungen widerspiegelt) und eine Fernsteuerungszentrale. Nach dem „Human-in-the-Loop“-Ansatz erledigen die Roboter Routineaufgaben selbstständig, aber Menschen können bei komplexen oder kritischen Situationen übernehmen. Eine schnelle, zuverlässige 5G-Kommunikation gewährleistet eine reibungslose Fernsteuerung, Echtzeitvideos und einen sicheren Datenaustausch.

Vor den Tests in der realen Welt werden alle Prozesse und Steuerungen zunächst in einer simulierten Umgebung und dem digitalen Zwilling entwickelt und getestet. Dies hilft bei der Validierung von Verfahren, der Risikobewertung und der Verbesserung von Schnittstellen. Derzeit konzentriert sich das Projekt auf den Aufbau und die Erprobung des Fernsteuerungssystems, des digitalen Zwillings und des 5G-Netzes in einem Labor. GIGABOT unterstützt das Konzept der „Dark Factories“ – Fabriken, die mit minimalem Personal vor Ort betrieben werden, aber bei Bedarf weiterhin auf menschliche Aufsicht zurückgreifen können.

Hinter dem Projekt steht ein ganzes Team von Forschern des Instituts für Fertigungstechnik und Photonische Technologien der Technischen Universität Wien:
Osman Bodur, Yigit Salih Emecen, Tanmay Badhan, Karthikeya Varma, Irem Egin, Bernhard Wallner, Stefan Spettel, Lukas Rotheneder, Riccardo Belletti, Tariro Mukute & Ali Kömürcü

Anastasiia Naryshkinas Forschung konzentriert sich darauf, Plastikmüll in funktionale Materialien umzuwandeln, die zur Bewältigung dringender Umweltprobleme beitragen können. Anstatt gebrauchte Kunststoffe als Abfall zu behandeln, wandelt sie sie in Materialien um, die Wasser aus der Luft ziehen können (wie Schwämme!).
Durch die Umwandlung von Kunststoffabfällen in Hochleistungsmaterialien trägt ihre Arbeit nicht nur zur Reduzierung von Kunststoffabfällen bei, sondern auch zur Ressourcengewinnung. Sie zeigt, wie Materialien neu gestaltet werden können, um nachhaltige Technologien zu unterstützen, wodurch die Umweltbelastung reduziert und gleichzeitig praktischer Nutzen geschaffen wird. Das übergeordnete Ziel ist es, zu zeigen, wie die Materialchemie einen zirkuläreren und widerstandsfähigeren Ansatz sowohl für Kunststoffe als auch für Wasserressourcen ermöglichen kann.

Seit sie mit ihrem Poster den Preis gewonnen hat, hat Anastasiia diese Materialien weiter verbessert. Sie testet weitere Arten von Plastikabfällen und konzentriert sich dabei auf die Verbesserung ihrer Fähigkeit, Wasser auch unter realistischen Feuchtigkeitsbedingungen zu sammeln. Außerdem sucht sie nach Möglichkeiten, sie in größerem Maßstab herzustellen. Sie plant, diese Arbeit in naher Zukunft zu veröffentlichen.

Die Forschungsgruppe von Robert Derboghossian, Martin Nastran, Christina Danecker, Hakan Göçerler & Carsten Gachot an der Technischen Universität Wien befasst sich mit Tribologie – also mit den Zusammenhängen zwischen Reibung, Verschleiß und Schmierung. Ihr Schwerpunkt liegt auf MXenen wie Ti3C2Tx, einem 2D-Material, das sich hervorragend als Festschmierstoff eignet.
Ihre aktuelle Forschung sucht nach umweltfreundlichen Verfahren zur Herstellung von MXenen, bei denen weniger schädliche Chemikalien zum Einsatz kommen. Das Team möchte MXene für verschiedene Anwendungen adaptieren, beispielsweise als Biogleitmittel in lebenden Systemen oder für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt und in Hochvakuumumgebungen.

In Experimenten bringen sie MXene auf Oberflächen auf und testen die Reibung, indem sie eine kleine Kugel darüber gleiten lassen, um zu sehen, wie leicht sie über die Oberfläche gleitet. Die Ergebnisse zeigen, dass MXene Reibung und Verschleiß reduzieren. Sie arbeiten auch daran, MXene zu Polymeren (Materialien aus langen Molekülketten) hinzuzufügen, um die Schmierwirkung zu verlängern.

Oft, wenn jemand Neues zu einer Gruppe von Freunden stößt, passt es entweder sofort oder es ist super unangenehm. Joana Góis Valério untersucht genau das – allerdings mit Bakterien. In ihrer Doktorarbeit untersucht sie, wie neue Bakterien es schaffen, sich in eine bereits etablierte Bakteriengemeinschaft einzufügen, wie beispielsweise die Bakterien, die um Pflanzenwurzeln herum leben. Um dies herauszufinden, haben sie ein vereinfachtes Modell für die Pflanzenwurzelumgebung erstellt, wobei sie Arabidopsis, eine Mischung aus bekannten Wurzelbakterien und einen ganz besonderen Neuling verwendet haben: ein nützliches Bakterium namens Variovorax.
Im Grunde genommen spielt sie die Rolle einer Mikroben-Vermittlerin: Mit Hilfe von Genetik und DNA-Sequenzierung findet sie heraus, warum Variovorax so gut darin ist, Freunde zu finden, und mit wem es sich am besten versteht. Das Ziel ist es, die „Regeln“ zu verstehen, die die Vielfalt in Bakteriengemeinschaften prägen. Dies könnte uns letztendlich dabei helfen, bessere Mikrobiome für gesündere Pflanzen und eine nachhaltigere Landwirtschaft zu entwickeln.