Humboldt-Fellow am HZB-Institut für Solare Brennstoffe: Alexander R. Uhl
Alexander R. Uhl von der UBC Okanagan School of Engineering in Kelowna, Kanada, kann als Humboldt-Fellow für mindestens zehn Monate am HZB-Institut für Solare Brennstoffe forschen. © UBC Okanagan
Alexander R. Uhl von der UBC Okanagan School of Engineering in Kelowna, Kanada, will mit Roel van de Krol vom HZB-Institut für Solare Brennstoffe einen effizienten und günstigen Photoelektrolyseur entwickeln, um mit Sonnenlicht Wasserstoff zu produzieren. Sein Aufenthalt wird von der Alexander von Humboldt-Stiftung gefördert.
Dr. Alexander R. Uhl von der UBC Okanagan School of Engineering in Kelowna, Kanada, arbeitet bereits seit 2023 mit Roel van de Krol zusammen. Nun kommt er als Humboldt-Fellow für mindestens zehn Monate nach Berlin. „Das HZB hat sich einen internationalen Ruf im Bereich Solare Brennstoffe und Katalyse erarbeitet und ich freue mich darauf unsere Zusammenarbeit zu vertiefen“, sagt er. Stark vereinfacht geht es darum, eine Photoelektrolyse-Zelle mit lichtempfindlichen Photoelektroden zu entwickeln, die mithilfe von Sonnenlicht Wassermoleküle aufspaltet und grünen Wasserstoff produziert. „Wir wollen eine robuste, skalierbare und wettbewerbsfähige Lösung entwickeln, die auf kostengünstigen und reichlich vorhandenen Materialien basiert“, sagt Uhl.
Alexander R. Uhl hat an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) promoviert und an Universitäten in Kanada, USA, Schweden und an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) geforscht. Seit 2019 ist er Professor an der Okanagan School of Engineering, University of British Columbia in Kanada. Zu seinen Leistungen zählt die Entwicklung von gedruckten Solarzellen, Tandem-Elementen und photoelektrochemischen Zellen.
- Was die Zinkkonzentration in Zähnen verrätZähne sind Verbundstrukturen aus Mineralien und Proteinen, dabei besteht der Großteil des Zahns aus Dentin, einem knochenartigen, hochporösen Material. Diese Struktur macht Zähne sowohl stark als auch empfindlich. Neben Kalzium und Phosphat enthalten Zähne auch Spurenelemente wie Zink. Mit komplementären mikroskopischen Verfahren hat ein Team der Charité Berlin, der TU Berlin und des HZB die Verteilung von natürlichem Zink im Zahn ermittelt. Das Ergebnis: mit zunehmender Porosität des Dentins in Richtung Pulpa steigt die Zinkkonzentration um das 5- bis 10-fache. Diese Erkenntnis hilft, den Einfluss von zinkhaltigen Füllungen auf die Zahngesundheit besser zu verstehen und könnte Verbesserungen in der Zahnmedizin anstoßen.
- Topologische Überraschungen beim Element KobaltDas Element Kobalt gilt als typischer Ferromagnet ohne weitere Geheimnisse. Ein internationales Team unter der Leitung von Dr. Jaime Sánchez-Barriga (HZB) hat nun jedoch komplexe topologische Merkmale in der elektronischen Struktur von Kobalt entdeckt. Spin-aufgelöste Messungen der Bandstruktur (Spin-ARPES) an BESSY II zeigten verschränkte Energiebänder, die sich selbst bei Raumtemperatur entlang ausgedehnter Pfade in bestimmten kristallographischen Richtungen kreuzen. Dadurch kann Kobalt als hochgradig abstimmbare und unerwartet reichhaltige topologische Plattform verstanden werden. Dies eröffnet Perspektiven, um magnetische topologische Zustände in Kobalt für künftige Informationstechnologien zu nutzen.
- MXene als Energiespeicher: Vielseitiger als gedachtMXene-Materialien könnten sich für eine neue Technologie eignen, um elektrische Ladungen zu speichern. Die Ladungsspeicherung war jedoch bislang in MXenen nicht vollständig verstanden. Ein Team am HZB hat erstmals einzelne MXene-Flocken untersucht, um diese Prozesse im Detail aufzuklären. Mit dem in situ-Röntgenmikroskop „MYSTIIC” an BESSY II gelang es ihnen, die chemischen Zustände von Titanatomen auf den Oberflächen der MXene-Flocken zu kartieren. Die Ergebnisse zeigen, dass es zwei unterschiedliche Redox-Reaktionen gibt, die vom jeweils verwendeten Elektrolyten abhängen. Die Studie schafft eine Grundlage für die Optimierung von MXene-Materialien als pseudokapazitive Energiespeicher.