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Die besten Dissertationen in den Nanowissenschaften ausgezeichnet

CAU-Forschungsschwerpunkt KiNSIS vergibt Promotionspreise 2020

Für ihre herausragenden Doktorarbeiten hat der nanowissenschaftliche Forschungsschwerpunkt KiNSIS Kiel Nano Surface and Interface Science der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) die besten Nachwuchsforschenden im Bereich Nanowissenschaften und Oberflächenforschung mit den Promotionspreisen 2020 ausgezeichnet. In diesem Jahr wurden mit Dr. Mark Dittner, Dr.-Ing. Phillip Durdaut, Dr. Morten Peters, Dr. Hamed Rajabi und Dr.-Ing. Alexander Vahl insgesamt fünf Preisträger aus den Fachbereichen Chemie, Ingenieur- und Lebenswissenschaften geehrt. Ihre Forschungsthemen spiegeln die Bandbreite nanowissenschaftlicher Forschung wider und reichen von verbesserten hochempfindlichen Sensoren über neue Syntheseverfahren und Simulationsmethoden in der Chemie bis zur Übertragung von biologischen Konzepten auf technische Anwendungen. Die Preise sind mit je 1.000 Euro dotiert.

„Alle in diesem Jahr ausgezeichneten Nachwuchswissenschaftler haben mit ihrer Arbeit herausragende Beiträge zu ihrem Forschungsfeld geliefert. Wir freuen uns, dass diese talentierten jungen Wissenschaftler nach ihrer Promotion auf vielversprechende Perspektiven in Forschung und Industrie blicken und wünschen ihnen dafür weiterhin viel Erfolg“, sagte Professorin Regina Scherließ, Mitglied der KiNSiS-Sprechergruppe für den Bereich Life Sciences, bei der digitalen Mitgliederversammlung am 4. Dezember, bei der die Preisträger ihre Forschungsprojekte vorstellten.

Die Promotionspreise bilden einen grundlegenden Baustein der Nachwuchsförderung von KiNSIS mit dem Ziel, möglichst gute Forschungsbedingungen für talentierte junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Standort Kiel zu schaffen. Rund 100 Forschende aus vier Fakultäten untersuchen in dem Forschungsschwerpunkt Strukturen und Prozesse im Nanomaßstab. Auf dieser Ebene kommt es zu ungewöhnlichen Wechselwirkungen von Atomen und Elektronen, wodurch Materialien oder Moleküle völlig neue Eigenschaften entwickeln. Die Mitglieder des interdisziplinären Zusammenschlusses wollen diese Prozesse verstehen, kontrollieren und letztendlich nutzbar machen. Zur Anwendung gebracht, kann Nanotechnologie leistungsfähigere Energiespeicher, gezieltere medizinische Therapien oder effizientere Datenerfassung und -verarbeitung ermöglichen.

Die KiNSIS-Promotionspreisträger 2020: Dr. Mark Dittner (v.l.), Dr.-Ing. Phillip Durdaut, Dr. Morten Peters, Dr. Hamed Rajabi, Dr.-Ing. Alexander Vahl

Alle KiNSIS-Mitglieder können jeweils bis zum 1. April eines jeden Jahres einen Vorschlag für ihr entsprechendes Themengebiet einreichen. Die Sprechergruppe entscheidet anschließend über die Vergabe.
Weitere Informationen zur Nachwuchsförderung von KiNSIS

Die Promotionspreisträger 2020:

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Dr. Mark Dittner, Promotionspreis „KiNSIS Chemistry“

  • Titel der Dissertation „Globally Optimal Catalysts – Computational Optimization Of Abstract Catalytic Embeddings For Arbitrary Chemical Reactions”, Institut für Physikalische Chemie, Prof. Dr. Bernd Hartke

Um chemische Reaktionen nach Wunsch beschleunigen können, entwarf Mark Dittner mithilfe von geeigneten Algorithmen systematisch Katalysatoren bzw. Modell-Katalyse-Systeme am Computer. Dafür entwickelte er eine vollständig neue theoretische Methode und trug so dazu bei, ein neuartiges Forschungsfeld im Bereich des Katalysatordesigns zu etablieren. An der Theoretischen Chemie fasziniere ihn, dass sie dem Anspruch besonders nahekomme, chemische Sachverhalte auf der Basis von Naturgesetzen zu verstehen und durch Computersimulationen vorhersagen zu können. „Dieser Faszination folgend widmete ich auch meine Promotion einem der ‚Ur-Themen‘ der Chemie, grundlegende Einflussmöglichkeiten auf die Kinetik chemischer Reaktionen, also ihre Reaktionsgeschwindigkeit, zu erforschen“, so Dittner. Nach seiner Promotion hat Dittner eine Position als Software Consultant bei einer Münchener Unternehmensberatung für Informationstechnik übernommen. Dr. Mark Dittner über seine Promotion

Dr.-Ing. Phillip Durdaut, Promotionspreis „KiNSIS Engineering“

  • Titel der Dissertation: „Ausleseverfahren und Rauschmodellierung für magnetoelektrische und magnetoelastische Sensorsysteme“, Sonderforschungsbereich (SFB) 1261 „Biomagnetische Sensorik“, Prof. Dr. Michael Höft

Phillip Durdaut hat seine Dissertation im Rahmen des SFB 1261 erstellt, in dem neue Materialien erforscht werden, um sie perspektivisch für Magnetfeldsensoren in der medizinischen Diagnostik einzusetzen. Als Bindeglied zwischen Materialentwicklung und Anwendung hat Durdaut sich u.a. mit messtechnischen Methoden zum Betrieb solcher Sensoren beschäftigt, vor allem mit der Verringerung des Rauschens der hochempfindlichen Sensorsysteme. „Das Innenleben von Computern oder Handys erscheint zunächst zu kompliziert – gerade das zu verstehen und ggf. auch selbst bauen zu können, fasziniert mich“, so der Elektro- und Informationstechniker. Zurzeit legt er mit einem EXIST-Forschungstransfer-Projekt "aerosense" den Grundstein für ein eigenes Unternehmen, um Radarsensoren zur Detektion von Kleinstpartikeln, z.B. in Emissionen, zu entwickeln. Dr. Phillip Durdaut über seine Promotion

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Dr. Morten Peters, Promotionspreis „KiNSIS Chemistry“

Dr. Morten Peters, Promotionspreis „KiNSIS Chemistry“

  • Titel der Dissertation: „Design und Synthese von Metall-Porphyrinen für die funktionelle, medizinische Bildgebung sowie von metallfreien Bakteriochlorinen für die Photodynamische Therapie“, Otto-Diels-Institut für Organische Chemie, Prof. Dr. Rainer Herges

In seiner Promotion befasste sich Morten Peters mit speziellen chemischen farbigen Verbindungen für die medizinische Bildgebung sowie für Photodynamische Therapien – hierbei werden Gewebeveränderungen mit Licht in Kombination mit einer lichtaktivierbaren Substanz behandelt. Mit neuen Ansätzen konnte er dafür zahlreiche neue Herstellungsverfahren entwickeln, unter anderem für Bacteriochlorine. Diese Verbindungsklasse lässt sich nun erstmals im größeren Maßstab künstlich herstellen – bisher waren schwer verfügbare Naturstoffe nötig – und mit Eigenschaften, die sich besonders gut für medizinische Anwendungen eignen. „Das Forschungsgebiet meiner Promotion hat mich stets fasziniert, da wirklich alle Bereiche der Chemie miteinander verknüpft waren“, so Peters. So umfasse es auch spektroskopische Untersuchen und komplexe Computersimulationen. Nach dem Abschluss seiner Promotion arbeitet Peters jetzt bei einem Prüfinstitut im Bereich der Umweltanalytik. Dr. Morten Peters über seine Promotion

Dr. Hamed Rajabi, Promotionspreis „KiNSIS Life Science”

  • Titel der Dissertation: “Mechanisms underlying the resistance of insect wings to mechanical failure”, Zoologisches Institut, Prof. Dr. Stanislav Gorb

Wie können die hauchdünnen und scheinbar fragilen Flügel von Insekten vergleichsweise hohen mechanischen Belastungen standhalten, fragte sich Hamed Rajabi in seiner Dissertation. Durch die Kombination von experimentellen Methoden, Computersimulationen und modernen Bildgebungs- und Mikroskopieverfahren zeigte der Maschinenbauingenieur zahlreiche biomechanische Anpassungsstrategien von Insekten auf, von der Makro- bis zur Nanoskala. „Die Komplexität und Funktionalität von solchen biologischen Systemen fasziniert mich und ich will herausfinden, was wir davon lernen können, um technische Systeme zu verbessern“, sagt Rajabi, der an der Schnittstelle von Biologie, Physik, Material- und Ingenieurwissenschaft forscht. Nach dem Abschluss seiner Promotion führt er seine Arbeit als PostDoc-Wissenschaftler an der CAU fort. Dr. Hamed Rajabi über seine Promotion

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Dr.-Ing. Alexander Vahl, Promotionspreis „KiNSIS Engineering“

Dr.-Ing. Alexander Vahl, Promotionspreis „KiNSIS Engineering“

  • Titel der Dissertation: „On the Development of Memsensors“, Forschungsgruppe 2093 „Memristive Bauelemente für neuronale Systeme“, Prof. Dr. Franz Faupel

Anders als bei Ansätzen zur künstlichen Intelligenz werden in der Forschungsgruppe 2093, in der Alexander Vahl promoviert hat, die Vorgänge im menschlichen Gehirn nicht mit Software, sondern mit energieeffizienter Hardware nachgebildet. Der Materialwissenschaftler hat dabei die Verbindung von veränderlichen elektrischen Widerständen, sogenannten Memristoren, und Sensoren untersucht. „Vergleicht man Mikroelektronik aus dem Computer mit neuronalen Strukturen im Gehirn, stellt man fest, dass die Natur eine enorme Effizienz und Flexibilität erreicht. Materialien und Konzepte zu entwickeln, mit denen sich Aspekte der biologischen Informationsverarbeitung nachstellen lassen, finde ich sehr spannend“, so Vahl. Nach seiner Promotion geht er zunächst mit einem Forschungsstipendium des Deutschen Akademischen Austauschdienstes DAAD an die Universität Milano. Außerdem setzt er seine Forschung zu memristiven Nanopartikel-Bauelementen und Sensoren in dem kürzlich bewilligten SFB 1461 „Neurotronics" an der CAU fort. Alexander Vahl über seine Promotion

Julia Siekmann
Referentin für Wissenschaftskommunikation, Forschungsschwerpunkt Kiel Nano Surface and Interface Sciences (KiNSIS)