FTE-Erfolgsstorys - Lang lebe Europas Organikelektronik-Dynastie
Dank neuer Denkweisen und Entwicklungen innerhalb des Erstausbildungsnetzwerk "Superior" (1) ebnen die Wissenschaftler den Weg für leichte, "organische" Alternativen mit geringer Wärmeentwicklung, um die Nachfrage nach kleinerer, noch leistungsfähigerer Elektronik zu befriedigen und damit die Grenzen des Mooreschen Gesetzes zu verschieben, welches das Verhältnis zwischen Größe und Leistung integrierter Schaltungen beschreibt. Aber die komplizierte Arbeit an etwas wie der Organikelektronik erfordert Expertenwissen in Chemie, Physik und Ingenieurtechnik - fachliche Fähigkeiten, die Superior-Koordinator Professor Paolo Samori zufolge kein einzelnes Labor oder separater Standort bereitstellen kann. Das Superior-Netzwerk kombiniert die Kompetenzen von Experten in allen drei Bereichen. Diese Zusammenarbeit begann bereits, als die Hauptforscher selbst noch Doktoranden und Postdoktoranden waren. "Die Tatsache, dass wir mit diesem Konsortium nicht bei Null anfangen mussten, macht wirklich etwas aus", sagt Professor Samori. Die heute an Superior beteiligten Hauptforscher haben Kooperationen aus einer Zeitdauer von fast zwei Jahrzehnten vorzuweisen, die bis zum Sisitomas-Projekt aus dem Vierten Rahmenprogramm der EU (RP4) zurückdatieren. "Wir bauen seit Jahrzehnten auf einer kritischen Masse von Knowhow und Zusammenarbeit auf und so konnten wir die Weiterentwicklung dieses Gebiets in Richtung Komplexität, Bausteine, Selbstorganisation sowie multifunktionale Materialien und Bauelemente beobachten und beeinflussen." Derzeit sammeln 16 Marie-Curie-Stipendiaten aus zwölf Nationen weltweit unschätzbar wertvolle Erfahrungen und Fähigkeiten, mit denen sie die Entwicklung ihrer Karriere vorantreiben können. Insgesamt wird Superior bis Oktober 2013 19 Stipendiaten (14 Doktoranden und 5 Postdoktoranden) weiterbilden. "Wir fördern die neue Generation von führenden Forschern auf eine ähnliche Weise wie Professor Frans De Schryver im Sisitomas-Projekt die seinerzeit Führenden auf diesem Gebiet betreute. Wir hoffen natürlich, dass es die neue Generation noch besser hinbekommt als wir!", betont Professor Samori. Team Nanowissenschaften Sie sind die Innovatoren der Zukunft. Zum Beispiel Dr. Emanuele Orgiu, der kurz nach Ablauf seines 24-monatigen Stipendiums an der Universität Straßburg zum Assistenzprofessor ernannt wurde. Er stieg mit einem Hintergrund aus den Bereichen Elektrotechnik, Bauelementephysik und Transport in organischen Halbleitern in das Projekt ein und verließ es mit neuen Fertigkeiten in Chemie sowie einer Vision für eine Zukunft in der multidisziplinären Forschung. Organische Elektronik ist seiner Meinung nach ein Mannschaftsspiel: "Man kann ein toller Chemiker und das beste Molekül aller Zeiten synthetisieren, aber trotzdem nicht wissen, wie man es anwendet. Und auch der beste 'Schaltungsfreak' versteht nicht unbedingt, warum ein bestimmtes Molekül besser als ein anderes funktioniert." Superior konnte starke wissenschaftliche Bande zwischen gleichermaßen talentierten und begeisterten Forschern und Mentoren der Organikelektronik knüpfen. Dieses exzellente "wissenschaftliche Netzwerk" sei eine sprudelnde Quelle spannender Ideen und Perspektiven: "Irgendwann habe ich festgestellt, dass man in der Wissenschaft entweder ein Nachfolger oder ein Innovator sein kann. Jetzt weiß ich, dass ich ein Innovator bin." Eine dynamische Dynastie Nach Angaben von Professor De Schryver war Sisitomas auch eines der ersten Projekte, in dem die synthetische und physikalische Chemie (Physik) dem Ansatz nach zu einer supramolekularen Wissenschaft vermischt wurden, die heute besser unter dem Begriff der Nanowissenschaften bekannt ist. Im Rahmen von Sisitomas versuchte man, Materialien in einer berechenbaren Architektur zu vereinen, und deren physikalische Eigenschaften auf molekularer Ebene zu untersuchen. Ausgehend von diesen zaghaften ersten Schrittchen hätte sich das Forschungsfeld von Supermolekülen bis hin zu Superfunktionen weiterentwickelt, erklärt Professor Samori. "Demnächst werden wir von Mono- zu Multifunktionalität übergehen und versuchen, die Multifunktionalität in ein einziges elektronisches Bauelement zu integrieren." Und wer weiß, wohin es dann diesen multidisziplinäre Bereich der Wissenschaft verschlägt? Doch der Professor hat einen Wink: "In der Elektronik von heute gibt es eine Taste (einen Transistor) und durch das Anlegen einer Spannung kann man festlegen, ob etwas ein- oder ausgeschaltet ist. Wir aber überlegen, über das Paradigma dieser einen Funktion hinauszugehen, um mehr Funktionen in ein Bauteil zu integrieren, bei dem verschiedenen Reize verwendet werden, um ein Gerät ein- und auszuschalten." Er teilt mit, dass er im Vorfeld einer Veröffentlichung, die zu den 55 bereits innerhalb von Superior in führenden Fachjournalen wie "Science" und "Chemical Society Review" publizierten wissenschaftlichen Artikeln hinzukommen wird, nicht zuviel verraten dürfe. Aber er ist sich sicher, dass die Resultate ein großer Schritt in die Richtung der ersten multifunktionalen Computer seien. Bereits jetzt hat diese Dynastie der Nanowissenschaften bewiesen, dass sie wahre Pionierforschung in Markterfolg umsetzen kann. Zu den Spin-off-Firmen unter Professor Richard Friend von der Universität Cambridge finden sich anerkannte Namen wie die organische Polymerelektronik von Cambridge Display Technology sowie die neue Generation von Anzeigetechnologien von Plastic Logic. - Vollständige Bezeichnung des Projekts: Supra-molecular functional nanoscale architectures for organic electronics: a multi-site initial training action - Projektakronym: Superior - Superior Projektwebsite - Projektreferenznummer: 238177 - Name/Land des Projektkoordinators: Professor Paolo Samori/Nanochemistry lab Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires, France - Projektkosten: 3,8 Mio. EUR - Beitrag der EK: 3,8 Mio. EUR - Projektbeginn/-ende: 1. Oktober 2009 bis 30. September 2013% L - Weitere Partnerländer: China, Deutschland, Indien, Iran, Italien, Japan, Kirgisistan, Litauen, Polen, Rumänien, Slowenien, USA