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.
- Berliner Wissenschaftspreis geht an Philipp AdelhelmDer Batterieforscher Prof. Dr. Philipp Adelhelm wird mit dem Berliner Wissenschaftspreis 2024 ausgezeichnet. Er ist Professor am Institut für Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und leitet eine gemeinsame Forschungsgruppe der HU und des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB). Der Materialwissenschaftler und Elektrochemiker forscht zur Entwicklung nachhaltiger Batterien, die eine Schlüsselrolle für das Gelingen der Energiewende spielen. International zählt er zu den führenden Expert*innen auf dem Gebiet der Natrium-Ionen-Batterien.
- Schriftrollen aus buddhistischem Schrein an BESSY II virtuell entrolltIn der mongolischen Sammlung des Ethnologischen Museums der Staatlichen Museen zu Berlin befindet sich ein einzigartiger Gungervaa-Schrein. Der Schrein enthält auch drei kleine Röllchen aus eng gewickelten langen Streifen, die in Seide gewickelt und verklebt sind. Ein Team am HZB konnte die Schrift auf den Streifen teilweise sichtbar machen, ohne die Röllchen durch Aufwickeln zu beschädigen. Mit 3D-Röntgentomographie erstellten sie eine Datenkopie des Röllchens und verwendeten im Anschluss ein mathematisches Verfahren, um den Streifen virtuell zu entrollen. Das Verfahren wird auch in der Batterieforschung angewandt.
- Natrium-Ionen-Batterien: Neuer Speichermodus für KathodenmaterialienBatterien funktionieren, indem Ionen zwischen zwei chemisch unterschiedlichen Elektroden gespeichert und ausgetauscht werden. Dieser Prozess wird Interkalation genannt. Bei der Ko-Interkalation werden dagegen sowohl Ionen als auch Lösungsmittelmoleküle in den Elektrodenmaterialien gespeichert, was bisher als ungünstig galt. Ein internationales Team unter der Leitung von Philipp Adelhelm hat nun jedoch gezeigt, dass die Ko-Interkalation in Natrium-Ionen-Batterien mit den geeigneten Kathodenmaterialien funktionieren kann. Dieser Ansatz bietet neue Entwicklungsmöglichkeiten für Batterien mit hoher Effizienz und schnellen Ladefähigkeiten. Die Ergebnisse wurden in Nature Materials veröffentlicht.