Frank Würthner, Chemieprofessor an der Universität Würzburg, hat erneut einen prestigeträchtigen ERC Advanced Grant erhalten. Der Preis ist mit 2,5 Millionen Euro dotiert und wird für Würthners neues Projekt mit dem Titel „Supramolecular Approach to Schwarzite Carbon Materials“ (SCHWARZITE) bereitgestellt. Dieses Vorhaben zielt auf die Synthese von Schwarziten ab, neuartigen Kohlenstoff-Nanomaterialien, die über einzigartige Eigenschaften verfügen und potenziell revolutionäre Anwendungen in der Energie- und Filtertechnologie ermöglichen können.
Würthner leitet den Lehrstuhl für Organische Chemie II sowie das Zentrum für Nanosystemchemie an der Universität Würzburg, das er seit seiner Gründung im Jahr 2010 führt. Seine Forschungsinteressen liegen im Bereich organischer Elektronik und Solartechnologie. Seit 2012 erhält er Unterstützung aus dem bayerischen Forschungsprogramm „Solar Technologies go Hybrid“, was seine herausragenden Beiträge zur Forschung unterstreicht.
Ziel und Bedeutung des Projekts
Das Projekt SCHWARZITE konzentriert sich auf die Herstellung von Schwarziten, die sich durch ein dreidimensional delokalisiertes Elektronensystem unterscheiden. Dies ermöglicht eine nahezu widerstandsfreie elektrische Stromleitung. Solche Materialien könnten als innovative Alternativen zu traditionellen Kohlenstoffnanoröhren und Graphen in Batterien und Filtersystemen dienen und somit bedeutende Fortschritte in den jeweiligen Technologien bewirken.
Der Name „Schwarzite“ wurde zu Ehren des Mathematikers Hermann Schwarz gewählt, der 1880 solche Strukturen theoretisch beschrieb. Die Synthese dieser Materialien bringt jedoch erhebliche Herausforderungen mit sich, da spezielle sp2-hybridisierte Kohlenstoffe erforderlich sind. Theoretische Physiker haben zudem die Präsenz von Dirac-Kegeln in einigen der Schwarzitstrukturen vorhergesagt, was deren physikalische Eigenschaften weiter beeinflusst.
Forschungshintergrund und -methoden
Ein vielversprechendes Konzept zur Herstellung von Schwarziten wurde bereits 2022 in Würthners Labor entwickelt, das auf Heptagoneinheiten in Nanographenstrukturen basiert. Hier konnten erfolgreich Nanographenmoleküle in einer schwarzitähnlichen Anordnung um C60-Fullerene gruppiert werden. Das aktuelle Vorhaben hat das Ziel, heptagonhaltige Nanographene zu produzieren, chemisch zu modifizieren und in schwarzitähnliche Materialien zu polymerisieren.
Die funktionellen Eigenschaften dieser neuartigen Materialien sollen am Zentrum für Nanosystemchemie weiter untersucht werden. Das Zentrum erhielt im Jahr 2016 neue technische Ausstattung, um diese Forschungsaktivitäten effektiv zu unterstützen.
Würthner, geboren 1964, hat bereits 2018 seinen ersten ERC Advanced Grant für ein Projekt zur Umwandlung von Sonnenenergie in Brennstoffe erhalten. Es ist anzumerken, dass ERC Advanced Grants erteilt werden, um herausragenden Wissenschaftlern finanzielle Mittel für innovative Projekte bereitzustellen. Dabei kann die Antragstellung in jedem Forschungsbereich erfolgen, sodass es keine spezifischen akademischen Voraussetzungen gibt, um sich um diese Förderung zu bewerben. Die Projekte sind auf fünf Jahre ausgelegt und können auch internationale Forschungskooperationen beinhalten.
Zusammenfassend ist die Auszeichnung mit dem ERC Advanced Grant für Frank Würthner nicht nur eine persönliche Errungenschaft, sondern auch ein bedeutender Fortschritt für die Forschung im Bereich der Nanomaterialien. Diese Entwicklungen könnten weitreichende Auswirkungen auf zukünftige Technologien haben.
Weitere Informationen über den ERC Advanced Grant und die Bewerbungsprozesse finden Sie auf der Webseite der European Research Council.
Die Universität Würzburg hebt die Bedeutung dieser Forschung für die chemische und technologische Entwicklung hervor und wird die Ergebnisse des Projekts SCHWARZITE mit großem Interesse verfolgen.
Das Projekt fördert nicht nur die Grundlagenforschung, sondern könnte auch praktische Anwendungen in der Industrie maßgeblich beeinflussen.
