Die Forschungsergebnisse könnten etwa Anwendungen in den Bereichen Photovoltaik, Planetenforschung und Impfstoffe ermöglichen sowie in neuen elektronischen Geräten zum Einsatz kommen. Dazu gehört etwa Hryoriy Polshyns Arbeit zum Verhalten von Elektronen in Graphen und anderen 2D-Materialien. Polshyn erhält dafür 1,83 Mio. Euro, er ist am ISTA seit 2022 Assistenzprofessor.
Polshyn stapelt in den Versuchen atomar dünne Kristalle dieser 2D-Materialien übereinander und erreicht so eine noch nie dagewesene Kontrolle über deren Eigenschaft. Polshyn ist überzeugt, dass das Nutzen der Eigenschaften topologischer Zustände zu einem Durchbruch führen kann. „Das Spannende für mich als Experimentalphysiker ist, dass aufgrund der Komplexität und des Reichtums dieser topologischen Zustände selbst meine Kollegen aus der theoretischen Physik nicht vorhersagen können, welche spannenden Überraschungen dieses System für uns bereithält.“
Vorhersagen, ob neue Materialien entstehen können
Die 32-jährige Bingqing Cheng beschäftigt sich am ISTA mit quantenmechanischen Berechnungen. Diese könnten zwar die Eigenschaft neuartiger Materialien vorhersagen, jedoch nicht, wie diese hergestellt werden können. Bingqing und ihr Team wollen diese Forschungslücke schließen.
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„Ab-initio-Simulationstechniken haben sich so weit entwickelt, dass wir viele Eigenschaften von Materialien zuverlässig vorhersagen können, bevor sie synthetisiert wurden. Dieser Paradigmenwechsel hat zu Datenbanken geführt, die Millionen von theoretisch vorhergesagten Materialien mit gewünschten Eigenschaften enthalten. All diese Informationen nützen jedoch wenig, wenn wir nicht vorhersagen können, ob diese neuen Materialien überhaupt hergestellt werden können“, begründet Cheng ihr Interesse.
Mit Proteinen wie mit Legosteinen bauen
Für die Forschung erhält die ISTA-Assistenzprofessorin 1,5 Mio. Euro. Genauso viel Geld erhält Florian Praetorius. Der 37-Jährige kommt erst 2024 nach Klosterneuburg, erhält aber schon Forschungsgelder für sein Projekt zu Proteinkomplexen. Praetorius erklärt seine Arbeit so: „Wenn man sich das Entwerfen von Proteinkomplexen wie das Bauen mit Legosteinen vorstellt, dann enthält jeder Komplex, den wir bauen, nach dem heutigen Stand der Technik nur ein oder zwei Arten von Steinen in sich wiederholenden Mustern. Wenn wir aber ein Lego-Haus bauen wollen, brauchen wir Türen oder Fenster an bestimmten Positionen. Mein Ansatz würde es uns ermöglichen, bestimmte Arten von Steinen an bestimmten Positionen einzufügen.“
Praetorius vermutet, dass diese Technologie etwa bei der Entwicklung von Impfstoffen eingesetzt werden kann, die gegen mehrere Krankheitserreger wirken. Das ISTA, gegründet 2009, hat seit seines Bestehens 72 Förderungszusagen des Europäischen Forschungsrates erhalten. Etwa die Hälfte aller Anträge war erfolgreich. Bundesweit bekamen heuer 19 Forschungsprojekte Gelder vom Europäischen Forschungsrat. Dieser wurde von der Europäischen Kommission ins Leben gerufen.