Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Material-Design ohne Grenzen: ERC Starting Grant von 1,5 Mio. Euro für Jacobs-Professor Thomas Heine

02.11.2010
Ab Januar 2011 erhält Thomas Heine, Professor of Theoretical Physics an der Jacobs University, ein „Starting Independent Researcher Grant“ in Höhe von 1,5 Mio. Euro, mit dem der Europäische Forschungsrat (ERC) herausragende Nachwuchswissenschaftler über einen Zeitraum von fünf Jahren bei der Realisierung einer Forschungsidee mit hohem Innovationspotential unterstützt.

Die jetzt bewilligten Mittel dienen zum einen der Etablierung und Weiterentwicklung der computerbasierten kombinatorischen Chemie als zukunftsweisende Methode in der Material- und Wirkstoffentwicklung. Darüber hinaus soll die neue Methode im Bereich „Erneuerbare Energien“ auch auf konkrete Projekte angewendet werden.

Die experimentelle kombinatorische Chemie, mit der über automatisierte Synthese und Screeningtechnologien zahlreiche Varianten eines Moleküls hergestellt und auf ihre Eigenschaften getestet werden, galt in den 90er Jahren als methodischer Durchbruch in der Material- und Wirkstoffoptimierung, besonders in der Pharmaindustrie.

„Mittlerweile zeigt sich aber, dass diese Methode an ihre Grenzen stößt, besonders für die Entwicklung komplexer Materialien, wie sie in der Nanotechnologie und der Nanoelektronik eingesetzt werden“, sagt Thomas Heine, theoretischer Physiker und seit 2008 Professor an der Jacobs University. „Die kombinatorische Optimierung neuer Materialien scheitert vor allem an der Synthese, da hier in der Regel sehr komplexe Methoden angewendet werden müssen, die automatisiert oft gar nicht zu realisieren oder einfach zu kostenintensiv sind.“

C3 – Computational Combinatorial Chemistry – ist der Kern der Idee, mit der der 40-Jährige Wissenschaftler nun den Europäischen Forschungsrat von seinen Forschungsvorhaben überzeugte: „Sowohl die Rechnerkapazitäten allgemein als auch speziell die computergestützten Simulationsmethoden in der Chemie und Materialforschung sind mittlerweile so weit fortgeschritten, dass man die physiko-chemische Struktur, mechanische Stabilität und funktionale Eigenschaften neuer Materialien mit sehr guter Genauigkeit vorhersagen kann.

Wir können daher ohne die aufwändigen Schritte der experimentellen chemischen Kombinatorik allein mit Hilfe unserer kombinatorischen Simulationsmethoden anwedungsoptimierte Materialien bestimmen und im Idealfall sogar gleich einen Vorschlag für den Syntheseweg machen“, so Heine. „Tatsächlich produziert und physisch getestet werden dann nur ganz wenige vielversprechende Favoriten, die in den Simulationen am besten abgeschnitten haben. Das spart Zeit und Geld und eröffnet außerdem fast grenzenlose Kombinationsmöglichkeiten im Materialdesign.“

Wie gut das virtuelle Reißbrett für innovative Funktionsmaterialien und deren Anwendung funktioniert, will die Jacobs-Forschergruppe um Heine ganz konkret an zwei Fragestellungen aus dem Bereich der umweltfreundlichen Energiegewinnung testen: In der Herstellung von qualitativ hochwertigen Biokraftstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen spielt die effiziente Trennung von Ethanol und Wasser eine große Rolle. Für diesen Zweck wollen die Wissenschaftler ein neues poröses nanostrukturiertes Material aus der Klasse der metallorganischen Käfigstrukturen (Metal-Organic Frameworks, MOFs) entwickeln, das als „molekulares“ Sieb wirkt und selektiv entweder nur die Ethanol- oder die Wassermoleküle passieren lässt.

In einem zweiten Projekt geht es um die klimaneutrale Bereitstellung von elektrischer Energie in Fahrzeugen. Dazu sollen Brennstoffzellen, die Wasserstoff direkt in elektrische Energie umwandeln können, optimiert werden. Ziel ist es, eine neuartige Membran zu entwickeln, die durch ihre nanoelektronischen Eigenschaften für einen möglichst ungehinderten Protonenfluss zwischen den Elektroden der Brennstoffzelle und somit für eine besonders hohe Energieeffizienz dieser Technologie sorgt.

Für Ideen mit Zukunftspotential: Die ERC Starting Grants
(http://erc.europa.eu/index.cfm?fuseaction=page.display&topicID=65)
Mit dem Ziel, durch die Kreativität junger, vielversprechender Forscher neue Ideen in der Wissenschaft zu etablieren, unterstützt der Europäische Forschungsrat (european Research Council ERC) mit seinen Starting Grants Nachwuchswissenschaftler, die ihr herausragendes Talent bereits bewiesen haben und im Begriff sind, eine eigene Forschungsgruppe zu etablieren bzw. auszubauen. Kriterien für die Vergabe sind ausschließlich die wissenschaftliche Exzellenz des Forschers und das innovative Potenzial der Forschungsidee. Das Begutachtungsverfahren durch verschiedene Expertengremien berücksichtigt die bisherigen Leistungen des Antragstellers, das Potential der geplanten Arbeiten und die Rahmenbedingungen der Forschungsinstitution, an der die Forschergruppe beheimatet ist. Die Vergabe der ERC-Grants ist hoch selektiv: Nur rund 10 % - 15 % aller Anträge sind erfolgreich.
Fragen zur geplanten Forschung und zum ERC-Grant beantwortet:
Thomas Heine | Professor of Theoretical Physics
Tel.: 0421 200-3223 | Email: t.heine@jacobs-university.de
http://www.jacobs-university.de/ses/theine

Dr. Kristin Beck | idw
Weitere Informationen:
http://www.jacobs-university.de/ses/theine
http://erc.europa.eu/index.cfm?fuseaction=page.display&topicID=65

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Über zwei Millionen für bessere Bordnetze
28.04.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht Innovationspreis 2017 der Deutschen Hochschulmedizin e.V.
24.04.2017 | Deutsche Hochschulmedizin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie