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 Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro
24.03.2017 | Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg

nachricht TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro
24.03.2017 | Technische Universität Kaiserslautern

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: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung

30.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017 | Materialwissenschaften

Integrating Light – Your Partner LZH: Das LZH auf der Hannover Messe 2017

30.03.2017 | HANNOVER MESSE