Große Chance für hochbegabte Chemiker

Vier Stuttgarter Nachwuchswissenschaftler bei Nobelpreisträgertreffen

(PresseBox) (Stuttgart, ) Die Chemie wird im 21. Jahrhundert eine Schlüsselrolle spielen. Dies gilt insbesondere, wenn es darum geht, nachhaltige Lösungen für die Entschärfung des Klimawandels, die Umstellung auf erneuerbare Energien, die umweltschonende Produktion oder die Bekämpfung von Krankheiten zu finden. Mit dieser Überzeugung kommen vom 28. Juni an 23 Nobelpreisträger und fast 600 hochbegabte Nachwuchsforscher zum 59. Lindauer Nobelpreisträgertreffen. Die jungen Forscher haben ein mehrstufiges, internationales Auswahlverfahren erfolgreich abgeschlossen und gehören zu den vielversprechendsten wissenschaftlichen Talenten im Bereich der Chemie. Unter den Nominierten sind auch vier Doktoranden der Uni Stuttgart.

Zu der traditionsreichen und weltweit einmaligen Zukunftswerkstatt werden Nobelpreisträger aus allen Themenfeldern der nachhaltigen Chemie erwartet, darunter im Bereich der Biochemie lebender Zellen Aaron Ciechanover (Nobelpreisträger 2004) und Kurt Wüthrich (2002), im Bereich "Analyse von Oberflächenreaktionen" der Stuttgarter Alumnus Gerhard Ertl (2007), und im Bereich "Neue Strategien der Synthese", hinter dem sich insbesondere die Katalyseforschung verbirgt, der Japaner Ryoji Noyori (2001). Eine Woche lang werden Nobelpreisträger und Nachwuchswissenschaftler gemeinsam Vorträge hören, aktuelle Themen debattieren und wertvolle Kontakte knüpfen.

"Es ist eine große Ehre, mit den absoluten Spitzenforschern unseres Fachbereichs diskutieren zu können, ich bin fast ein wenig nervös", sagt Sophie Besombes, die als wissenschaftliche Mitarbeiterin des Instituts für Polymerchemie der Uni Stuttgart an der Tagung teilnimmt und auf neue Lösungsschritte bei erneuerbaren Energien hofft. Die 27-jährige geborene Französin, die 2006 ihr Chemiestudium an der Uni Stuttgart mit der Note 1,0 abschloss und dafür mit dem Artur-Fischer-Preis ausgezeichnet wurde, erforscht im Rahmen ihrer Promotion bei Prof. em. Claus D. Eisenbach Füllerpolymere auf der Basis nachwachsender Rohstoffe. Diese sollen einmal der molekularen Verstärkung von Kunststoffen dienen. Bisher ist es in der Industrie üblich, weiche Kunststoffe zum Beispiel mit Glas- oder Carbonfasern zu versteifen, was jedoch an Grenzen stößt, da die organischen Kunststoffmoleküle und die anorganischen Fasern nicht "zusammenpassen". In neueren Verfahren wird versucht, die Fasern durch organische Polymere zu ersetzen. Die bisher verwendeten stäbchenförmigen Polymere erfordern jedoch einen komplizierten mehrstufigen Herstellungsprozess und sind daher teuer. Sophie Besombes sucht vor diesem Hintergrund nach Wegen, um semi-flexible Polymere auf Cellulosebasis, die bisher aus der Pharmazie bekannt sind, für die Versteifung von Kunststoffen nutzbar zu machen. Dies würde den Einsatz organischer Moleküle zur Verstärkung von Kunststoffen deutlich vereinfachen, billiger machen und damit der industriellen Nutzung ein gutes Stück näher bringen.

Vom Institut für Organische Chemie der Uni Stuttgart werden Martin Kaller und André Dieskau nach Lindau reisen. Martin Kaller, der im Juli ebenfalls den Artur-Fischer-Preis erhält, promoviert in der Forschergruppe von Prof. Sabine Laschat über den Einsatz von Flüssigkristallen im Bereich der molekularen Elektronik, insbesondere bei supramolekularen Kabeln und Kanälen. Kaller beschäftigt sich mit diskotischen (scheibchenförmigen) Flüssigkristallen, die eine zentrale Kronenethereinheit besitzen, und knüpft dabei an seine mit der Note 1,0 bewertete Diplomarbeit an der Uni Stuttgart an. Der verwendete Kronenether kann selektiv Kaliumionen komplexieren. Dadurch ist es möglich, die flüssigkristallinen Eigenschaften des Systems durch die Wahl des zu komplexierenden Kaliumsalzes gezielt zu steuern. "Mein Ziel ist es, molekulare Drähte beziehungsweise Ionenkanäle aufzubauen, die in der Elektro- beziehungsweise Sensortechnik Anwendungen finden könnten", sagt der 25-jährige Stuttgarter, der in seiner Freizeit bei der Feuerwehr aktiv ist und Halbmarathon läuft. Von der Tagung verspricht er sich nicht nur Impulse für die eigene Dissertation, sondern aufgrund der großen thematischen Breite auch einen Blick über den Tellerrand des eigenen Fachbereichs hinaus. "Und außerdem bin ich einfach auch gespannt, wie die Nobelpreisträger als Mensch sind", sagt Kaller.

Institutskollege André Dieskau, der den deutsch-französischen Doppeldiplomstudiengang Chemie mit der Note 1,0 absolvierte und ebenfalls den Artur-Fischer-Preis erhielt, arbeitet im Rahmen seiner Promotion bei Prof. Bernd Plietker an der Entwicklung selektiver eisen-katalysierter Reaktionen. In den letzten Jahren wurde von Politik und Gesellschaft der Fokus verstärkt auf eine nachhaltige Entwicklung in Industrie und Wissenschaft gerichtet. Für die Chemie bedeutet dies, Reaktionen auszuarbeiten, die idealerweise ressourcenschonend und umweltfreundlich sind. Die Katalyse mit Metallkomplexen auf Basis von Edelmetallen wie zum Beispiel Palladium oder Ruthenium wurde in den vergangenen Jahrzehnten zu einer der schlagkräftigsten synthetischen Methoden in der organischen Chemie und Wirkstoffsynthese entwickelt. Trotz vieler Vorteile ist die Zahl der industriellen Anwendungen jedoch relativ gering, da Edelmetallkatalysatoren teuer, schlecht zugänglich und zudem häufig toxisch sind. Hier bietet Eisen, das zweithäufigste Metall der Erde, eine vielversprechende Alternative. "Mein Ziel ist es, für die organische Synthese relevante Reaktionen, unter Verwendung von kostengünstigen, ungiftigen und leicht zugänglichen Katalysatoren auf Eisen-Basis zu entwickeln", sagt der 26-jährige Waiblinger. Die Tagung empfindet Dieskau als einzigartige Möglichkeit, um herausragende Wissenschaftler und Persönlichkeiten kennen zu lernen. "Insbesondere freue ich mich auf den Kontakt und Erfahrungsaustausch mit anderen Doktoranden und Nachwuchswissenschaftlern aus der ganzen Welt."

Theodor Ackbarow tritt den Weg nach Lindau über das Massachusetts Institute of Technology (MIT) an. Dort erforscht der in Usbekistan geborene Nachwuchswissenschaftler als Gaststudent im Rahmen seiner Promotion in Kooperation mit dem Institut für Angewandte und Experimentelle Mechanik der Uni Stuttgart die mechanischen Eigenschaften biologischer Nanomaterialien, wie etwa Zellen, Knochen, Wolle oder Spinnenseide. Im Mittelpunkt von Ackbarows Arbeiten stehen atomistische Berechnungen auf Supercomputern, mit deren Hilfe sich die Bruchmechanismen von biologischen Materialien modellieren, beobachten und erklären lassen. Zu den aktuellen Forschungsergebnissen gehört eine Theorie, die es ermöglicht, die Festigkeit und Robustheit von biologischen Nanostrukturen vorherzusagen. Langfristig verfolgt Theodor Ackbarow das Ziel, biologische oder biomimetische Materialien mit vordefinierten mechanischen Eigenschaften synthetisch herzustellen. "Das Spannende an meiner Arbeit sind nicht nur immer wieder neue, faszinierende Einblicke in die Designprinzipien der Natur, sondern auch der hierfür notwendige hohe Grad an Interdisziplinarität. Um die in biologischen Materialien stattfindenden Mechanismen auf der Nanoskala zu verstehen muss Wissen aus Physik, Chemie, Biologie und Ingenieurwissen-schaften kombiniert werden", erklärt Ackbarow. Er hat in den letzten zwei Jahren eine Vielzahl an Veröffentlichungen verfasst und kürzlich ein Buchkapitel in der "Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology" veröffentlicht.

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