Scheikundeprofessor uit Würzburg ontvangt 2,5 miljoen euro voor innovatief onderzoek!

Scheikundeprofessor uit Würzburg ontvangt 2,5 miljoen euro voor innovatief onderzoek!

Frank Würthner, hoogleraar scheikunde aan de Universiteit van Würzburg, heeft opnieuw een prestigieuze ERC Advanced Grant ontvangen. Aan de prijs is een bedrag van 2,5 miljoen euro toegekend en deze wordt beschikbaar gesteld voor Würthners nieuwe project getiteld “Supramolecular Approach to Schwarzite Carbon Materials” (SCHWARZITE). Deze inspanning is gericht op het synthetiseren van Schwarzieten, nieuwe koolstofnanomaterialen die unieke eigenschappen hebben en potentieel revolutionaire toepassingen in energie- en filtertechnologie mogelijk kunnen maken.

Würthner leidt de leerstoel Organische Chemie II en het Centrum voor Nanosysteemchemie aan de Universiteit van Würzburg, waar hij sinds de oprichting in 2010 leiding aan geeft. Zijn onderzoeksinteresses liggen op het gebied van organische elektronica en zonnetechnologie. Sinds 2012 krijgt hij steun van het Beierse onderzoeksprogramma “Solar Technologies go Hybrid”, wat zijn uitstekende bijdragen aan het onderzoek onderstreept.

Doel en betekenis van het project

Het SCHWARZITE-project richt zich op de productie van Schwarzites, die zich onderscheiden door een driedimensionaal gedelokaliseerd elektronensysteem. Dit maakt een vrijwel weerstandsvrije elektrische stroomgeleiding mogelijk. Dergelijke materialen zouden kunnen dienen als innovatieve alternatieven voor traditionele koolstofnanobuisjes en grafeen in batterijen en filtersystemen, waardoor aanzienlijke vooruitgang in de respectieve technologieën zou worden gestimuleerd.

De naam “Schwarziet” werd gekozen ter ere van de wiskundige Hermann Schwarz, die dergelijke structuren theoretisch beschreef in 1880. De synthese van deze materialen brengt echter aanzienlijke uitdagingen met zich mee, omdat hiervoor speciale sp2-gehybridiseerde koolstofatomen nodig zijn. Theoretische natuurkundigen hebben ook de aanwezigheid van Dirac-kegels in sommige van de Schwarzitische structuren voorspeld, waardoor hun fysieke eigenschappen verder worden beïnvloed.

Onderzoeksachtergrond en methoden

Al in 2022 werd in het laboratorium van Würthner een veelbelovend concept voor de productie van Schwarzieten ontwikkeld, gebaseerd op zevenhoekeenheden in nanografeenstructuren. Hier werden nanografeenmoleculen met succes rond C60-fullerenen gegroepeerd in een blackiet-achtige opstelling. Het huidige project heeft tot doel heptagon-bevattende nanografenen te produceren, deze chemisch te modificeren en te polymeriseren tot blackiet-achtige materialen.

De functionele eigenschappen van deze nieuwe materialen zullen verder worden onderzocht bij het Centrum voor Nanosysteemchemie. Het centrum kreeg in 2016 nieuwe technische apparatuur om deze onderzoeksactiviteiten effectief te ondersteunen.

Würthner, geboren in 1964, ontving in 2018 zijn eerste ERC Advanced Grant voor een project om zonne-energie om te zetten in brandstoffen. Opgemerkt moet worden dat ERC Advanced Grants worden toegekend om excellente wetenschappers te financieren voor innovatieve projecten. De aanvraag kan op elk onderzoeksgebied worden ingediend, er zijn dus geen specifieke academische vereisten om deze financiering aan te vragen. De projecten zijn ontworpen voor een looptijd van vijf jaar en kunnen ook internationale onderzoekssamenwerkingen omvatten.

Samenvattend is de toekenning van de ERC Advanced Grant niet alleen een persoonlijke prestatie voor Frank Würthner, maar ook een belangrijke vooruitgang voor het onderzoek op het gebied van nanomaterialen. Deze ontwikkelingen kunnen verstrekkende gevolgen hebben voor toekomstige technologieën.

Meer informatie over de ERC Advanced Grant en de aanvraagprocedures vindt u op de website Europese Onderzoeksraad.

De Universiteit van Würzburg benadrukt het belang van dit onderzoek voor de chemische en technologische ontwikkeling en zal de resultaten van het SCHWARZITE-project met grote belangstelling volgen.

Het project bevordert niet alleen fundamenteel onderzoek, maar kan ook een aanzienlijke impact hebben op praktische toepassingen in de industrie.