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Mit Ionen chemo-rechnen wie das Hirn

Der Finanzierungsbedarf junger Unternehmen in Deutschland steigt. Foto: Heiko Weckbrodt

Foto: Heiko Weckbrodt

Forschungsrat verteilt Millionenstipendien für anspruchsvolle Forschungen an der TU Dresden

Dresden, 27. April 2022. Für ihre Forschungen an den Ursachen von Entzündungen, biologisch inspirierten neuen Rechnerkonzepten und neuen Krebstherapien bekommen die Professoren Triantafyllos Chavakis. Stefan Kaskel und Andreas Deutsch von der TU Dresden insgesamt rund 5,3 Millionen Euro vom „Europäischen Forschungsrat“ (ERC) in Form von fortgeschrittenen Stipendien („Advanced Grants“). Das haben das sächsische Wissenschaftsministerium und die Technische Universität Dresden mitgeteilt.

Wissenschaftsminister Sebastian Gemkow vor dem Fraunhofer CNT 2.0. Foto: Heiko Weckbrodt

Wissenschaftsminister Sebastian Gemkow. Foto: Heiko Weckbrodt

Sachsen kämpft sich nach vorn

„Die Erfolge, die sächsische Forscherinnen und Forscher auch bei anderen europäischen Ausschreibungen im Bereich der Forschungsförderung einfahren konnten, zeigen deutlich, wie gut Sachsen in der internationalen Spitzenforschung aufgestellt ist“, freut sich Wissenschaftsminister Sebastian Gemkow (CDU). „Die europäische Forschungsförderung trägt dazu bei, dieses Potenzial weiter zu entwickeln.“

Prof. Stefan Kaskel. Foto: Fraunhofer IWS

Prof. Stefan Kaskel. Foto: Fraunhofer IWS

Ionologic: Ultrakondensatoren nach biologischem Vorbild

Konkret erhält Prof. Kaskel von der Fakultät Chemie und Lebensmittelchemie 2,38 Millionen Euro, damit er in den nächsten fünf Jahren ionenbasierte Computerarchitekturen entwickeln kann. Vorbild für sein Projekt „Ultracapacitor Logic Gates“ (Ionologic) ist das menschliche Nervensystem, in dem Ionen und elektrochemische Prozesse einen Großteil der Signalverarbeitung bei sehr niedrigem Energieverbrauch realisieren. Kaskel will diese Prozesse auf Computerchips und auf technisch-biologische Schnittstellen übertragen. Er hofft, so den Stromverbrauch von Rechnern deutlich zu senken. „Durch Ionologic wird es mir und meinem Team möglich, vollkommen unerkanntes wissenschaftliches Neuland zu beschreiten, ein hochgradig interdisziplinäres Feld im Grenzbereich zwischen Elektrochemie, biologischen Grenzflächen und Mikroelektronik“, schätzt der Professor ein.

Den tieferen Ursachen für Entzündungen auf der Spur

Weitere 2,49 Millionen Euro gehen an Prof. Chavakis. Der Direktor des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin am Universitätsklinikum Dresden geht den tieferen Ursachen von stoffwechselbedingter Entzündungen nach. Fettsucht, Diabetes und Fettleber zum Beispiel sind eng mit chronischen Entzündungen gekoppelt. „Wie aber kommt es dazu, dass die metabolische Entzündung beim metabolischen Syndrom chronisch wird und sich dabei nicht mehr nur auf das Fettgewebe und die Leber beschränkt, sondern immer mehr Organe beeinträchtigt?“, fragt sich Prof. Chavakis. Auf der Suche nach den tieferen Ursachen dieser Entzündungen will mit seinem Team sowohl lokale wie auch ganzheitliche Untersuchungsmethoden einsetzen.

Im Lehmann-Zentrum stehen die Supercomputer der TU Dresden. Foto: Robert Gommlich für die TUD

Im Lehmann-Zentrum stehen die Supercomputer der TU Dresden. Foto: Robert Gommlich für die TUD

An einem weiteren ERC-Grant profitiert die TU Dresden zumindest anteilig: Prof. Peter Friedl vom Radboud University Nijmegen Medical Center (NL) arbeitet an neuartigen Chemoimmuntherapien gegen Tumorerkrankungen mit experimentellen Methoden. Prof. Andreas Deutsch vom Zentrum für Hochleistungsrechnen der TUD ist daran beteiligt und akquiriert dadurch 379.000 Euro für Dresden.

Kein Giftcocktail, sondern flüssliger Stickstoff zum Kühlen: Am Hochfeld-Magnetlabor Dresden brachten die Rossendorfer Wissenschaftler Bratpfannen zum Schweben. Foto: Matthias Rietschel, HZDR

Bisher funktioniert Supraleitung nur mit Tiefkühlung wie hier auf diesem Archivfoto im Hochfeld-Magnetlabor Dresden, wo Rossendorfer Wissenschaftler Bratpfannen zum Schweben brachten. Foto: Matthias Rietschel, HZDR

Higgs-Spekroskope suchen nach heißen Supraleitern

Weitere Stipendien für Dresdner Forscher hatte der ERC bereits in den vergangenen Wochen zugesagt. So ging ein ERC Consolidator Grant in Höhe von über zwei Millionen Euro in den nächsten fünf Jahren für eine neue Methode zur Erforschung von Supraleitern an Prof. Stefan Kaiser von der Fakultät Physik. Der Professor für Ultraschnelle Festkörperphysik und Photonik an der TU Dresden will eine neue Art von Spektroskopie entwickeln, die sogenannte Higgs-Spektroskopie. Im „T-Higgs“-Projekt regt Stefan Kaiser ausgewählte Materialien mit Terahertz-Laser zu sogenannten Higgs-Schwingungen an. Aus der Analyse dieser Schwingungen erhofft er sich neue Ansätze für die Suche nach Hochtemperatur-Supraleitern, die Strom auch bei Zimmertemperatur verlustfrei leiten.

Die Neuronen-Netze im Gehirn geben der Wissenschaft immer noch unzählige Rätsel auf: Von einem Gesamtverständnis der komplexen Prozesse im menschlichen Gehirn sind die Forscher noch weit entfernt. Abb.: DARPA

Die Neuronen-Netze im Gehirn geben der Wissenschaft immer noch unzählige Rätsel auf:  Abb.: DARPA

Künstliche Neuronen und Synapsen

Einen ERC Starting Grant in Höhe von 1,5 Millionen Euro erhielt die Forscherin Dr. Erika Covi vom Namlab-Elektronikinstitut der TU. Sie will im Forschungsprojekt „Memristive Neurons and Synapses for Neuromorphic Edge Computing“ (Memriness) aus memristiven Bauelementen künstliche Neuronen und Synapsen entwickeln. Daraus lassen sich dann womöglich besonders stromsparende Geräte bauen, die sich vernetzen und gemeinsam lernen.

Rechnet man diese und weitere ERC-Zusagen der jüngsten Zeit zusammen, haben Forscher der TU Dresden knapp neun Millionen Euro vom Forschungsrat zugesagt bekommen. Hinzu kommt die ideelle Anerkennung: ERC-Grants gelten als besonders hochwertige Stipendien.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: TUD, SMWK

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