Universität Rostock : Revolution durch Annäherung

Am Department Life, Light & Matter an der Universität Rostock forschen Naturwissenschaftler, Ingenieure und Mediziner über Fächergrenzen hinweg.

Karl-Heinz Meiwes-Broer
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Tiefe Temperaturen und Laserlicht: Die Messung von „Bertlmann’s Socken im Labor. Foto: UR/Werk 3

Wissenschaftliche Erkenntnisse und neue Technologien sind heute ohne interdisziplinäre Forschungen undenkbar. So benötigt die Implantatmedizin den intensiven Dialog mit den Natur- und Ingenieurwissenschaften, um biologische Funktionen zu rekonstruieren oder Ersatzsysteme durch Hochtechnologie zu entwickeln. Oft sind es vollständig neue Materialien, die mit physikalischen und chemischen Methoden im Nanometerbereich entdeckt und nutzbar gemacht werden, damit Proteine oder biologische Zellen in gewünschter Weise arbeiten. Die Verwendung von Lasern hat hier der Wissenschaft in der Grenzregion von Licht und Materie völlig neue Horizonte geöffnet.

Herkömmliche universitäre Forschungsstrukturen versagen in diesen Grenzbereichen. Die Universität Rostock hat daher im Jahr 2007 das Department Life, Light & Matter (Leben, Licht & Materie) unter dem Dach der Interdisziplinären Fakultät gegründet. Hier forschen zahlreiche Wissenschaftler und Studenten fast aller Fakultäten. Wichtigstes Merkmal: keine Trennungen, sondern engste Kooperation über klassische Fächergrenzen hinweg. Damit wir auf neue wissenschaftliche Erkenntnisse und gesellschaftliche bzw. technische Anforderungen schnell reagieren können, bleiben die Strukturen offen und dynamisch. So können sich die Projektbereiche weiter entwickeln und – wenn nötig – auch völlig neu formieren. Das Zusammenspiel von Wissenschaftlern aus mehreren Fakultäten bringt eine Innovationskraft und Leistungsfähigkeit hervor, die wie eine Revolution in der fast 600-jährigen Geschichte der Universität Rostock wirkt und alles Dagewesene in den Schatten stellt.

Neue Technologien ergeben sich häufig aus der Entwicklung von Materialien mit besonderen Eigenschaften. High-Tech-Verbindungen aus Kunststoffen und Metallen haben den Leichtbau revolutioniert, und organische Materialien sollen in der Zukunft zu einer Elektronik aus Plastik und zu großflächigen Solarzellen führen. Grundlage hierfür ist die Nanotechnik, mit der wir immer weiter auf die molekulare Ebene vordringen. Weitere Hoffnungsträger sind Materialien, die aus vielen molekularen Komponenten bestehen und bei denen jede Molekülsorte eine oder auch mehrere Aufgaben übernehmen kann. Zum Beispiel muss in einer organischen Photozelle zur Energiegewinnung aus Sonnenlicht eine Kaskade komplexer und teils extrem schneller Vorgänge durchlaufen werden. Jeder Einzelschritt davon stellt ein umfangreiches wissenschaftliches Teilproblem dar, in dem Licht, Energie und molekulare Materie miteinander verwoben sind.

Moleküle, also Netzwerke aus wenigen bis hin zu vielen Atomen, sind die grundlegenden Komponenten der uns umgebenden lebenden Welt. Sie zeigen eine unerschöpfliche Vielfalt und stellen die unterste und kompakteste Ebene dar, auf der sich Funktionen verwirklichen lassen. Schön lässt sich dies anhand großer Biomoleküle zeigen, die – angetrieben von chemischer Energie oder Licht – in biologischen Zellen als winzige Pumpen, Ventile oder Motoren ihren Dienst tun. Ähnliche Rollen kommen ihnen zu wenn es darum geht, auf neuen Wegen Solarenergie zu gewinnen, mit Hilfe der (Photo-)Katalyse Umwelt schädigende Substanzen abzubauen oder komplexe Vorgänge in der Erdatmosphäre zu verstehen.

Neben seiner grundlegenden Bedeutung für viele Wissensgebiete gilt das Forschungsfeld zwischen Licht und Materie als Wachstumsbranche mit herausragendem Zukunftspotenzial. Ein Anliegen des Rostocker Departments Life, Light & Matter ist es daher, im Labor erzielte Erfolge nicht auf die Grundlagenforschung zu beschränken. In enger Zusammenarbeit mit außeruniversitären Forschungsinstituten und Unternehmen wollen wir technische Innovationen möglichst rasch in Produkte und Dienstleistungen umsetzen. So entstehen zum Beispiel Werkzeuge für die Medizin, die mit ultrakurzen Laserpulsen Augenkrankheiten diagnostizieren oder sogar ohne chirurgische Schnitte zur Heilung beitragen. Die hiermit vorliegende dritte Beilage im Tagesspiegel zeigt einige weitere interdisziplinäre Arbeiten und illustriert die Vielfalt der Forschung an der Universität Rostock über Fächergrenzen hinweg.

Der Autor ist Professor für Cluster und Nanostrukturen am Institut für Physik der Universität Rostock und Chef des Departments Life, Light & Matter. Außerdem leitet er den DFG-Sonderforschungsbereich 652 zum Thema Licht und Materie.

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