Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Professor R. J. Dwayne Miller erhält renommierten ACS-Preis

02.10.2014

"Für die Entwicklung der Femtosekunden-Elektronenbeugung und kohärenter spektroskopischer Methoden zur direkten Beobachtung und Kontrolle der chemischen Dynamik auf atomarer Ebene“ wird Prof. R. J. Dwayne Miller mit dem E. Bright Wilson Award für Spektroskopie des Jahres 2015 der American Chemical Society ausgezeichnet. Millers Arbeit schuf ein gänzlich neues Feld, das allen Forschern Zugang zur direkten Beobachtung atomarer Bewegungen während der entscheidenden Momente chemischer Abläufe ermöglicht.

Professor R. J. Dwayne Miller, Direktor am Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg und Sprecher am „The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging“ (CUI), einem Exzellenzcluster der Universität Hamburg, wird mit dem 2015 E. Bright Wilson Award in Spektroskopie der American Chemical Society (ACS) ausgezeichnet.

Mit mehr als 161.000 Mitgliedern ist die ACS die weltweit größte wissenschaftliche Vereinigung. Sie wurde durch den US-Kongress als Non-Profit-Organisation gegründet und gehört zu den global führenden Organisationen zur Förderung eines breiten Zugangs zur chemischen Forschung. Ziel des jährlich vergebenen E. Bright Wilson Awards für Spektroskopie ist es, herausragende Leistungen in der Grundlagenforschung oder der angewandte Spektroskopie in der Chemie zu würdigen.

„Angesichts der Geschichte des E. Bright Wilson Preises und der Leistungen derer, die vor mir ausgezeichnet wurden, erfüllt es mich mit Demut und Freude, diese Auszeichnung zu bekommen", sagt Miller, der zudem Professor für Chemie und Physik an der Universität von Toronto ist.

„Diese Auszeichnung hilft sehr, das Augenmerk auf die Bedeutung der Grundlagenforschung zu richten. Die honorierte Arbeit führte zu einer Reihe von Innovationen, die sowohl unser Denken über die Chemie verändern könnte als auch die Art und Weise, wie wir chemische Prinzipien anwenden."

Aus Millers erstem atomaren Film des Schmelzens - also des Moments, in dem ein Festkörper kollabiert und in den flüssigen Zustand übergeht – resultierten neue Konzepte in der Laserchirurgie, die so präzise und schonend sind, dass sich kaum noch Narben bilden. Derzeit arbeitet sein Team mit über 50 Chirurgen am Universitätsklinikum Eppendorf in Hamburg und in Toronto daran, dieses neue Konzept in die Praxis umzusetzen. Damit könnte das alte Problem des Narbengewebes gelöst werden, das die vollständige Wiederherstellung von Funktion (und Ästhetik) bislang behindert.

Miller: „Es ist wichtig, solche Verbindungen herzustellen, um der Öffentlichkeit zu zeigen, wie neue Erkenntnisse uns allen zu Gute kommen können. Mir geht es sehr darum, Wissenschaft einem allgemeinen Publikum zugänglich zu machen. Deshalb habe ich auch Science Rendezvous (www.sciencerendezvous.ca) gegründet. Die Plattform ist eine fantastische Chance zu zeigen, wie Wissenschaft funktioniert und wovon Wissenschaftler träumen, um die Lebensbedingungen der Menschen zu verbessern – und so den Samen für die nächste Generation von Wissenschaftlern zu säen. Der E. Bright Wilson Award hilft, die Bedeutung dieser Mission zu unterstreichen."

Konkret wird der Preis für die Verwirklichung eines wissenschaftlichen Traum-Experiments vergeben: einen molekularen Film zu drehen, das heißt, direkt zu beobachten, welche atomaren Bewegungen in den Momenten stattfinden, die für strukturelle Veränderungen entscheidend sind. Das bedeutet, direkt zu beobachten, was der eigentliche Wesenskern der Chemie und der treibenden Kraft in der Biologie ist. Millers Pionierarbeit in der Entwicklung von Femtosekunden-Elektronenquellen und kohärenten spektroskopischen Methoden hat diesen Traum wahr gemacht. Seine ersten Beobachtungen einfacher Phasenumwandlungen auf atomarer Ebene und auf der Zeitskala von 100 Femtosekunden im Jahre 2003 waren noch sehr körnig, ganz wie die ersten Kinofilme (Science cover story 2003).

Ungefähr eine Dekade später führten Millers "ultrahelle" Table-top-Elektronenquellen zu neuen Aufnahmen, die die atomaren Bewegungen in aller Deutlichkeit zeigen. Noch erstaunlicher war die Erkenntnis, die sich aus den Aufnahmen ergab: Miller und Kollegen fanden heraus, dass sich die strukturelle Umwandlung auf nur wenige Schlüsselbewegungen reduziert, einerlei wie komplex die Moleküle sind.

Für ein Problem mit über 280 Atomen und deren zugehörigen Bewegungen konnten Miller und seine Kollegen alle relevanten atomaren Bewegungen auf gerade einmal drei Schlüsselmoden abbilden (Nature 2013). Hier zeigt sich ganz direkt die „Magie der Chemie": Im entscheidenden Moment einer chemischen Reaktion, beim Sprung von einer Struktur zur anderen, reduzieren sich die Bewegungen auf diejenigen mit dem größten Effekt für die Stabilisierung der neuen Struktur. Es ist die Reduktion der Dimensionalität oder Komplexität an diesem kritischen Punkt, dem „point of no return", die dazu führt, dass chemische Konzepte übertragbar sind.

Millers Arbeit zur Entschlüsselung von Strukturdynamik auf atomarer Ebene, also die Herstellung molekularer Filme, hat ein neues Feld geschaffen, das Forschern auf der ganzen Welt die Gelegenheit eröffnet, die eigene Beobachtung von „Chemie in Aktion“ anzustreben.

Der E. Bright Wilson Award in Spektroskopie wird in einer Preiszeremonie, auf der Miller seine Preisrede hält, während des 249. ACS National Meetings in Denver, am Dienstag, dem 24. März 2015, vergeben werden. Die Auszeichnung besteht aus einem Preisgeld in Höhe von $ 5.000 und einem Zertifikat.

Millers Labore in Hamburg befinden sich im neu geschaffenen Center for Free-Elektron Laser Science (www.cfel.de) auf dem Wissenschaftscampus Bahrenfeld; die Labore in Toronto sind in den Fachbereichen Chemie und Physik an der University of Toronto eingerichtet. Das Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamic der Materie PSD ist ein 2013 neu gegründetes Institut, dessen Gebäude im Jahr 2018 bezogen werden soll. Mehr als 300 Forscher aus fünf Max-Planck-Abteilungen werden dort zusammen arbeiten. Weitere Informationen über Millers Forschung erhalten Sie auf seiner Homepage (http://www.mpsd.mpg.de/7437/dwayne_miller).

Weitere Informationen:

http://www.mpsd.mpg.de/7437/dwayne_miller Homepage der Gruppe Miller am MPSD
http://www.mpsd.mpg.de/25167/_Magic_-of-chemistry-revealed?c=25156 Pressemeldung zur Nature Veröffentlichung (2013)

Dr. Joerg Harms | Max-Planck-Institut

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Deutscher Wirtschaftspreis für Forschung in Gesundheitsökonomik
21.08.2017 | Joachim Herz Stiftung

nachricht Sechs innovative Projekte sind im Rennen um den begehrten European Health Award 2017
17.08.2017 | European Health Forum Gastein

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: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik