Profesor chémie vo Würzburgu dostáva 2,5 milióna eur na inovatívny výskum!

Profesor chémie vo Würzburgu dostáva 2,5 milióna eur na inovatívny výskum!

Frank Würthner, profesor chémie na univerzite vo Würzburgu, opäť získal prestížny ERC Advanced Grant. Cena je dotovaná sumou 2,5 milióna eur a je sprístupnená pre nový Würthnerov projekt s názvom „Supramolekulárny prístup k schwarzitským uhlíkovým materiálom“ (SCHWARZITE). Cieľom tohto úsilia je syntetizovať Schwarzity, nové uhlíkové nanomateriály, ktoré majú jedinečné vlastnosti a môžu potenciálne umožniť revolučné aplikácie v oblasti energetiky a filtračnej technológie.

Würthner vedie katedru organickej chémie II a Centrum pre nanosystémovú chémiu na univerzite vo Würzburgu, ktoré viedol od jej založenia v roku 2010. Jeho výskumné záujmy spočívajú v oblasti organickej elektroniky a solárnej technológie. Od roku 2012 dostáva podporu z bavorského výskumného programu „Solar Technologies go Hybrid“, ktorý podčiarkuje jeho výnimočný prínos k výskumu.

Cieľ a význam projektu

Projekt SCHWARZITE sa zameriava na výrobu schwarzitov, ktoré sa vyznačujú trojrozmerným delokalizovaným elektrónovým systémom. To umožňuje vedenie elektrickej energie takmer bez odporu. Takéto materiály by mohli slúžiť ako inovatívne alternatívy k tradičným uhlíkovým nanorúrkam a grafénu v batériách a filtračných systémoch, čím by sa dosiahol významný pokrok v príslušných technológiách.

Názov „Schwarzite“ bol zvolený na počesť matematika Hermanna Schwarza, ktorý teoreticky opísal takéto štruktúry v roku 1880. Syntéza týchto materiálov však predstavuje značné problémy, pretože vyžaduje špeciálne sp2-hybridizované uhlíky. Teoretickí fyzici tiež predpovedali prítomnosť Diracových kužeľov v niektorých štruktúrach Schwarzitu, čo ďalej ovplyvňuje ich fyzikálne vlastnosti.

Pozadie a metódy výskumu

Sľubný koncept výroby schwarzitov bol vyvinutý vo Würthnerovom laboratóriu už v roku 2022 na základe sedemuholníkových jednotiek v nanografénových štruktúrach. Tu boli molekuly nanografénu úspešne zoskupené okolo fullerénov C60 v usporiadaní podobnom blackitu. Aktuálny projekt sa zameriava na výrobu nanografénov s obsahom heptagonu, ich chemickú úpravu a polymerizáciu na materiály podobné blackitu.

Funkčné vlastnosti týchto nových materiálov budú ďalej skúmané v Centre pre nanosystémovú chémiu. Centrum dostalo v roku 2016 nové technické vybavenie na efektívnu podporu týchto výskumných aktivít.

Würthner, narodený v roku 1964, získal svoj prvý pokročilý grant ERC v roku 2018 za projekt premeny slnečnej energie na palivá. Je potrebné poznamenať, že pokročilé granty ERC sa udeľujú na poskytovanie finančných prostriedkov vynikajúcim vedcom na inovatívne projekty. Žiadosť je možné podať v ktorejkoľvek výskumnej oblasti, takže neexistujú žiadne špecifické akademické požiadavky na uchádzanie sa o toto financovanie. Projekty sú navrhnuté na päť rokov a môžu zahŕňať aj medzinárodnú výskumnú spoluprácu.

Stručne povedané, udelenie grantu ERC Advanced Grant nie je len osobným úspechom pre Franka Würthnera, ale aj významným pokrokom pre výskum v oblasti nanomateriálov. Tento vývoj by mohol mať ďalekosiahle dôsledky pre budúce technológie.

Ďalšie informácie o pokročilom grante ERC a postupoch podávania žiadostí nájdete na webovej stránke Európska rada pre výskum.

Univerzita vo Würzburgu zdôrazňuje dôležitosť tohto výskumu pre chemický a technologický rozvoj a bude s veľkým záujmom sledovať výsledky projektu SCHWARZITE.

Projekt podporuje nielen základný výskum, ale mohol by mať významný vplyv aj na praktické aplikácie v priemysle.