Institute und Experten

Der menschliche Körper kann die chemische Zusammensetzung der Luft in Innenräumen stark beeinflussen. Durch unsere Haut und unseren Atem geben wir eine komplexe Mischung chemischer Substanzen ab, die mit ihrer Umgebung reagieren können. Da wir viel Zeit in Innenräumen verbringen, spielt die Raumluftqualität eine wichtige Rolle für die Gesundheit. Deswegen ist es wichtig zu verstehen, wie sich die menschlichen Emissionen auf die Raumluft auswirken können. Forschende des Max-Planck-Instituts für Chemie unter Leitung von Jonathan Williams haben dies mit innovativen Experimenten untersucht.
 

Trotz zahlreicher Forschungsansätze ist immer noch nicht ganz klar, wie die einzelnen Bestandteile einer Zelle sich selbst organisieren, um eine lebende Zelle zu bilden. In der kürzlich gegründeten Abteilung Physik lebender Materie suchen wir nach neuer Physik in lebenden Systemen. Dabei überwinden wir Skalengrenzen – von einzelnen Molekülen bis hin zu makroskopischen Systemen – und decken allgemeine Prinzipien auf, die für die Entstehung und Organisation von lebender Materie sowie synthetischer, lebensähnlicher aktiver Materie entscheidend sind.
 

Metalle, über Jahrtausende Garanten menschlichen Fortschritts, sind mit einem Drittel aller industriellen Treibhausgas-Emissionen der größte Einzelverursacher der Erderwärmung. Das Wachstum bei Energie, Bau, Industrie, Technik und Verkehr wird die Nachfrage in den nächsten 25 Jahren verdoppeln. Am Max-Planck-Institut für Eisenforschung führen wir Grundlagenforschung durch, um dieses Jahrhundertproblem zu lösen. Wir stellen zwei Ansätze vor: grüne Stahlherstellung durch Wasserstoff, Plasma und Elektrolyse und Aluminiumlegierungen, die das ‘Gen’ unbegrenzter Recyclingfähigkeit in sich tragen.

Katalyse ist eine Schlüsseltechnologie für eine nachhaltigen Zukunft, da sie die Herstellung von Energieträgern und wertvollen Chemikalien aus erneuerbaren Energien und nicht-fossilen Kohlenstoffquellen ermöglicht. Um der schwankenden Stromversorgung und der Variabilität der Rohstoffe gerecht zu werden, wird Adaptivität zu einem Parameter von wachsender Bedeutung für die Entwicklung von zukünftigen Katalysatorsystemen. Am MPI für chemische Energiekonversion erforschen wir neue Ansätze für das Design adaptiver katalytischer Systeme für die chemische Nutzung von Wasserstoff.

Durch mechanische Spannungen lassen sich die physikalischen Eigenschaften in oxidischen Heterostrukturen gezielt modifizieren. Hierzu haben wir La_0.5Sr_0.5MnO₃-Schichten zwischen La₂CuO₄-Schichten eingebettet und diese auf unterschiedlichen Substraten aufgebracht. Dadurch konnten wir die mechanischen Spannungen innerhalb der LSMO-Schichten systematisch einstellen. Innerhalb der Schichten bestimmen wir die Ladungsverteilung atomar aufgelöst mittels der Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie (EELS) und korrelieren diese mit Messungen der Leitfähigkeit sowie der magnetischen Eigenschaften.