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Mit einem Festkolloquium am 11. November stellen sich zwei hochkarätige Gruppen von Nachwuchswissenschaftlern an der Universität Bayreuth vor, die von der VolkswagenStiftung mit jeweils mehr als 1. Mio Euro gefördert werden.
Bayreuth (UBT). Mit einem Festkolloquium werden am Montag (10. November 2003, 16.00 Uhr, Hörsaal H 18,Gebäude Naturwissenschaften II) an der Universität Bayreuth zwei hochkarätige Nachwuchsforscher-Gruppen der VolkswagenStiftung vorgestellt.
Nachwuchsgruppen sind ein relativ neues Förderinstrument, um jungen Wissenschaftlern während ihrer Qualifizierungsphase zum Hochschullehrer hervorragend ausgestattete Arbeitsbedingungen zur Verfügung zu stellen. Die VolkswagenStiftung fördert in ihrem Programm "Nachwuchsgruppen an Universitäten" junge, herausragend qualifizierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die fünf Jahre lang eine mit Mitarbeiterstellen und Sachmitteln ausgestattete Arbeitsgruppe selbständig leiten. Diese Förderung wird pro Jahr nur sehr wenigen (10-12) Nachwuchswissenschaftlern in Deutschland zuteil.
In der Universität Bayreuth haben sich gleich zwei Nachwuchsgruppen der VolkswagenStiftung angesiedelt. Hierbei handelt es sich um die Arbeitsgruppen von Dr. Dagmar Klostermeier am Lehrstuhl Experimentalphysik IV und von Privatdozent Dr. Robert Magerle am Lehrstuhl Physikalische Chemie II, die jeweils mit mehr als 1 Mio. Euro gefördert werden und im Spätsommer vergangenen Jahres ihre Arbeit aufgenommen haben.
Die Arbeitsgruppe von Dr. Dagmar Klostermeier untersucht die Arbeitsweise molekularer Maschinen mit einer spektroskopischen Technik namens Fluoreszenz Resonanz Energie Transfer (FRET). Das Prinzip dieser Experimente beruht auf einer abstandsabhängigen Wechselwirkung zweier Farbstoffe, die chemisch an Biomoleküle angeknüpft werden. Der Abstand zwischen den Farbstoffen kann anhand des Lichts, das sie nach Anregung durch extrem kurze Laserlicht-Pulse aussenden, bestimmt werden. Damit fungieren diese Farbstoffe quasi als molekulares Lineal.
Biologische Funktion kann nicht über starre Strukturen erreicht werden, sondern erfordert Flexibilität. Proteine, die Maschinen der Zelle, müssen daher zum Ausüben ihrer lebenswichtigen Funktionen ihre Struktur ändern können. Diese Strukturänderungen können mittels FRET als Abstandsänderungen innerhalb eines Proteinmoleküls sichtbar gemacht werden. Die Beobachtung des zeitlichen Verlaufs dieser Abstände erlaubt es, dem Biomolekül wie in einem Film bei der Arbeit zuzusehen. Mithilfe der Einzelmolekülspektroskopie kann diese Bewegung für ein einzelnes Biomolekül detektiert werden. Ziel ist es, die Rolle von Bewegungen innerhalb dieser molekularen Maschinen für ihre Funktionsweise besser zu verstehen.
Dieses interdisziplinäre Projekt an der Schnittstelle der Biochemie und der Physik befindet sich an der Universität Bayreuth in einem hervorragenden wissenschaftlichen Umfeld mit zahlreichen Berührungspunkten zu bestehenden Arbeitsgruppen der Biochemie und der biophysikalischen Chemie sowie der Biophysik.
Die Nachwuchsgruppe von Dr. Robert Magerle will die Abbildungsmöglichkeiten der Gefügestruktur eines Werkstoffes verbessern, um so dessen physikalische Eigenschaften wie etwa Härte und Festigkeit besser zu verstehen.
Moderne Werkstoffe weisen oft Gefügestrukturen im Nano- (10-9, ein Milliardstel Meter) und Mikrometermaßstab (10-6, ein Millionstel Meter) auf, die sich mit den meisten der heute verfügbaren Mikroskopietechniken nur zweidimensional abbilden lassen. Dieses behindert viele Untersuchungen und erschwert Aussagen etwa über die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der Werkstoffe. Abhilfe könnte die so genannte Nanotomographie schaffen: ein neues Abbildungsverfahren, das auf der Rastersondenmikroskopie beruht, und das von Robert Magerle patentiert wurde.
Es handelt sich dabei um ein Volumenabbildungsverfahren mit extrem hoher Ortsauflösung. Eine Probe wird dabei schichtweise abgetragen und nach jedem Abtragschritt die freigelegte Probenoberfläche mit der so genannten Rastersondenmikroskopie abgebildet. Dabei werden sowohl die Oberflächentopographie als auch lokale Materialeigenschaften mit höchster Ortsauflösung erfasst. Man erhält dabei eine Reihe Schnittbilder mit nur wenigen Nanometern Zwischenabstand, aus der die dreidimensionale räumliche Struktur der Probe rekonstruiert werden kann.
Ziel der Nachwuchsgruppe von Dr. Magerle ist es nun, mit Hilfe dieser Nanotomographie eine Vielzahl physikalischer Eigenschaften von Werkstoffen abzubilden sowie eine hochauflösende Volumenabbildung und -charakterisierung zu etablieren. Die Bayreuther Forscher konzentrieren sich dabei zunächst auf die wichtige Materialklasse der polymeren Werkstoffe. Die Nachwuchsgruppe ist dabei in ein exzellentes Forschungsumfeld eingebettet, da Synthese, Verarbeitung, Eigenschaften und Anwendungen polymerer Materialien zentrales Forschungsthema vieler Wissenschaftlergruppen an der Universität Bayreuth sind.
Nach der Begrüßung durch Universitätspräsident Professor Dr. Dr. h.c. Helmut Ruppert und durch Dr. Anja Fließ von der VolkswagenStiftung (Hannover) wird zunächst Dr. Klostermeier die Arbeit ihrer Gruppe vorstellen: "Biomoleküle im Laser-Fokus: die Dynamik von molekularen Maschinen" lautet das Vortragsthema. Den Abschluß bildet Dr. Magerles Beitrag mit dem Titel: "Nanotomographie moderner Kunststoffe: Vom Sehen und Fühlen zum Verstehen".
http://www.uni-bayreuth.de/festkolloquium.html
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Mathematics, Physics / astronomy
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications, Research projects
German
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