Freigeist-Fellowship für Tristan Petit
Dr. Tristan Petit wird mit der Freigeist-Fellowship seine Forschung an Nanokohlenstoffmaterialien vertiefen. © HZB
Für sein Projekt zu Nanodiamantmaterialien und Nanokohlenstoffen hat Dr. Tristan Petit eine Freigeist-Fellowship bei der VolkswagenSiftung erhalten. Die Förderung ist auf fünf Jahre ausgelegt und ermöglicht ihm den Aufbau eines eigenen Teams. Die VolkswagenStiftung fördert mit den Freigeist-Fellowships exzellente Postdocs mit originellen Forschungsvorhaben, die über die Grenzen ihres eigenen Fachs hinausblicken.
Dr. Tristan Petit kam 2013 nach seiner Promotion mit einem Postdoktoranden-Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung an das HZB ins Team von Emad Aziz. Bereits in seiner Doktorarbeit am Diamond Sensors Laboratory (CEA), Gif sur Yvette, Frankreich, hatte er Oberflächenmodifikationen von Nanodiamanten untersucht, um ihr Potenzial für biomedizinische Anwendungen auszuloten. Seitdem hat Tristan Petit seine Forschungsinteressen verbreitert. Denn Nanodiamantmaterialien können auch katalytische Wirkung entfalten, insbesondere unter Bestrahlung mit Sonnenlicht. Eine Vision ist es, synthetische Nanodiamantmaterialien zu entwickeln, um mit Sonnenlicht und Kohlendioxid solare Brennstoffe wie Methan zu produzieren und damit Solarenergie chemisch zu speichern. An diesem Projekt arbeiten Aziz und Petit nun im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts DIACAT.
Als Freigeist-Fellow wird Tristan Petit untersuchen, wie Nanokohlenstoffmaterialien in wässriger Lösung mit ihrer Umgebung wechselwirken. Diese Wechselwirkungen sind bisher kaum erforscht, sind aber essentiell, um neue Anwendungen zu erschließen und Risiken besser abschätzen zu können.
Dabei ist es experimentell sehr schwierig, Nanokohlenstoffmaterialien in wässriger Lösung zu untersuchen: Für die Spektroskopie mit Röntgenlicht, die Auskunft über die elektro- und photochemischen Prozesse geben kann, greift Tristan Petit daher auf spezielle Versuchsaufbauten wie das LiXEdrom an BESSY II zu, die eigens dafür am HZB entwickelt wurden. Mit Infrarotspektroskopie will er die Konfiguration der Wassermoleküle ermitteln, die die Nanopartikel umgeben. Petit plant auch zeitaufgelöste, laserbasierte Pump-Probe-Messungen, um ultrakurze elektronische Prozesse in den Nanopartikeln zu beobachten. Diese Methoden haben sich bereits an Nanokohlenstoff-Festkörperproben bewährt, ihre Anwendung für die Untersuchung von Nanokohlenstoffen in Flüssigkeiten ist jedoch neu.
„Die Freigeist-Fellowship ermöglicht mir, diese Fragen gründlich zu untersuchen. Wenn wir die komplexen Wechselwirkungen zwischen Nanokohlenstoffpartikeln in wässriger Umgebung besser verstehen, können wir eine neue Generation von Kohlenstoff-basierten Nanomaterialien für unterschiedliche Anwendungen entwickeln, von der Photokatalyse solarer Brennstoffe bis hin Einsatzmöglichkeiten in der Medizin“, sagt Tristan Petit. Mit der Freigeist-Fellowship ist für Tristan Petit eine Förderung von 805.000 Euro verbunden, davon sind 375.000 Euro Eigenmittel des HZB, 430.000 Euro stellt die VolkswagenStiftung.
Im Team von Emad Aziz sind damit nun zwei Freigeist-Fellows. Denn auch Dr. Annika Bande, die im letzten Jahr eine Freigeist-Fellowship erhielt, arbeitet seitdem am HZB-Institut für Methoden der Materialentwicklung, das Aziz leitet.
Weitere Informationen zu den Freigeist-Fellowships: www.volkswagenstiftung.de/freigeist-fellowships.
- Mit 60 zu alt für die Forschung? Vom Kernphysiker zum Papyrus-ForscherWer sich für einen Beruf in der Wissenschaft entscheidet, findet oft persönliche Erfüllung. Dafür muss man auch Unplanbarkeit in Kauf nehmen: Themen werden nicht mehr gefördert oder Labore geschlossen. Wie im Fall von Heinz-Eberhard Mahnke, der sich mit Anfang 60 nach neuen Aufgaben umsehen musste. Heute ist der 81-Jährige immer noch aktiv in der Forschung und untersucht mit zerstörungsfreien Messmethoden antike Kulturgüter von unschätzbarem Wert. Antonia Rötger sprach mit dem Physiker über seinen außergewöhnlichen Karriereweg.
- Spintronik an BESSY II: Echtzeit-Analyse von magnetischen DoppelschichtsystemenSpintronische Bauelemente ermöglichen Datenverarbeitung mit deutlich weniger Energieverbrauch. Sie basieren auf der Wechselwirkung zwischen ferromagnetischen und antiferromagnetischen Schichten. Nun ist es einem Team von Freier Universität Berlin, HZB und Universität Uppsala gelungen, für jede Schicht separat zu verfolgen, wie sich die magnetische Ordnung verändert, nachdem ein kurzer Laserpuls das System angeregt hat. Dabei konnten sie auch die Hauptursache identifizieren, die für den Verlust der antiferromagnetischen Ordnung in der Oxidschicht sorgt: Die Anregung wird von den heißen Elektronen im ferromagnetischen Metall zu den Spins im Antiferromagneten transportiert.
- Elektrokatalysatoren: Ladungstrennung an der Fest-Flüssig-Grenzfläche modelliertWasserstoff spielt für die Wende hin zur CO₂-Neutralität eine entscheidende Rolle, sowohl als Energieträger als auch als Ausgangsstoff für die grüne Chemie. Die großtechnische Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse sowie vieler anderer chemischer Produkte erfordert jedoch deutlich kostengünstigere und effizientere Katalysatoren. Um Elektrokatalysatoren gezielt zu verbessern, ist es von großem Nutzen, die elektrochemischen Prozesse genau zu verstehen, die an der Grenzfläche zwischen dem festen Katalysator und dem flüssigen Medium ablaufen. Ein europäisches Team hat In der Fachzeitschrift Nature Communications ein leistungsfähiges Modell vorgestellt, das die Ladungstrennung an der Grenzfläche, die Bildung der elektrischen Doppelschicht sowie deren Einfluss auf die katalytische Aktivität hervorragend beschreibt.