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Felix Strieth-Kalthoff, Juniorprofessor für Digitale Chemie, erhält in den nächsten sechs Jahren insgesamt 1,1 Millionen Euro zum Ausbau seiner Forschungsgruppe an der Bergischen Universität Wuppertal (BUW). Mit der will er an neuen chemischen Reaktionen zur Herstellung von komplexen Molekülen arbeiten, indem er das Zusammenspiel von Experiment, Computersimulation und Maschinellem Lernen optimiert. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat den Wuppertaler Wissenschaftler für ihr hoch angesehenes Emmy Noether-Programm ausgewählt. Es ermöglicht exzellenten Forschenden in einer frühen Karrierephase wissenschaftliche Selbstständigkeit zu erlangen.
Die Grundidee von Felix Strieth-Kalthoffs Forschung ist die: Aus einfachen Bausteinen will er komplexe Moleküle herstellen, die zum Beispiel als Medikamente oder Materialien mit besonderen Eigenschaften dienen können. Der Kern seiner Arbeit besteht darin, dafür neue sogenannte Synthesewege zu entwickeln – Möglichkeiten also, wie die einzelnen Bausteine miteinander kombiniert werden können, damit aus ihnen die gewünschten Moleküle entstehen, die mit heutigen Methoden noch kaum erreichbar sind.
Felix Strieth-Kalthoff setzt dafür auf Licht, zum Beispiel Sonnenlicht, und sogenannte Photokatalysatoren, um die notwendigen chemischen Reaktionen zur Herstellung der neuen Moleküle herbeizuführen. „Die Photokatalysatoren sind Stoffe, die das Licht aufnehmen und diese Energie an andere Moleküle weitergeben. Dadurch können diese einfacher miteinander reagieren, wodurch größere, komplexere Moleküle entstehen“, beschreibt Strieth-Kalthoff den Prozess, mit dem sich deutlich günstiger, nachhaltiger und ungefährlicher arbeiten lässt.
Maschinelles Lernen hilft dabei, Muster in Daten zu erkennen
In seinem Forschungsvorhaben legt der Wuppertaler Juniorprofessor den Fokus auf Photokatalysatoren auf Eisen-Basis. „Die sind günstig, grün, ungiftig und sehr reaktiv, aber bisher verstehen wir kaum, wie sie eigentlich genau wirken.“ Das will er ändern und nutzt dafür einen speziellen Methoden-Mix aus der Chemie und der Informatik – von Computersimulationen bis hin zur Robotik und dem Maschinellen Lernen als Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz. „Um die Photokatalysatoren besser zu verstehen, schauen wir uns viele Daten aus Experimenten und Simulationen an. Wie verhalten sich die Katalysatoren im Labor und wie lassen sich diese Prozesse im Computer beschreiben? Mit Hilfe des Maschinellen Lernens wollen wir in den Daten Muster erkennen und diese nutzbar machen, um gezielt neue, leistungsfähige Photokatalysatoren zu entwickeln“, erklärt Strieth-Kalthoff das Vorgehen. Das langfristige Ziel ist es, die gefundenen Strategien nicht nur für die Katalysatoren auf Eisen-Basis zu nutzen, sondern auch darüber hinaus.
Mit seiner Forschung schafft Felix Strieth-Kalthoff die Grundlagen für neue Wege in der chemischen Synthese. Perspektivisch können diese dazu beitragen, die Entwicklung von Materialien und Wirkstoffen gezielter voranzubringen – etwa von neuen Medikamenten wie Antibiotika und Krebswirkstoffen, von umweltschonenden Pestiziden im Pflanzenschutz, von Materialien für flexible Displays oder von besonders widerstandsfähigen Kunststoffen.
Mit insgesamt 1,1 Millionen Euro aus dem Emmy Noether-Programm in den nächsten sechs Jahren kann der Juniorprofessor nun richtig durchstarten, seine eigenen Forschungsideen weiterentwickeln und das noch junge, interdisziplinäre Forschungsfeld der Digitalen Chemie vorantreiben.
Prof. Dr. Stefan Kirsch, Prorektor für Forschung und Digitales, gratuliert und betont: „Diese Auszeichnung für einen aufstrebenden Nachwuchswissenschaftler beweist eindrucksvoll, wie attraktiv und zugleich modern die Chemie in Forschung und Lehre an der BUW gerade ist.“
Jun.-Prof. Dr. Felix Strieth-Kalthoff
Lehr- und Forschungsgebiet Digitale Chemie
Telefon 0202/439-5546
E-Mail strieth-kalthoff@uni-wuppertal.de
https://chemie.uni-wuppertal.de/de/fachgruppe-chemie-und-biologie/arbeitsgruppen... - Webseite Arbeitsgruppe Digitale Chemie
Jun.-Prof. Dr. Felix Strieth-Kalthoff erhält eine Emmy Noether-Förderung von der Deutschen Forschung ...
Source: Friederike von Heyden
Copyright: Bergische Universität Wuppertal
Criteria of this press release:
Journalists
Chemistry, Environment / ecology, Information technology
transregional, national
Research projects
German
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