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.
 

Seit einiger Zeit stehen zweidimensionale Materialien (2D-Materialien) mit langreichweitiger magnetischer Ordnung im Rampenlicht. Mit Hilfe modernster molekularer Strahlepitaxie haben wir den ersten großflächigen 2D-Ferromagneten hergestellt, der eine magnetische Easy-Plane Anisotropie aufweist:: eine Einzelschicht aus CrCl3 auf einem Graphen-Silizium-Karbidsubstrat. Dies bietet die Möglichkeit, um exotische Phänomene mit Anwendungspotenzial, wie 2D-Spin-Suprafluidität und topologisch geschützte magnetische Texturen, zu beobachten.

Der einfachste mathematische Mechanismus für Musterbildung ist der sogenannte Turing-Mechanismus. Ob solche Turing-Muster zu realen biochemischen Mustern und Strukturen beitragen, ist aber immer noch unklar, da der Mechanismus in einfachen Systemen unrealistische Werte chemischer Parameter benötigt. Mittels einer statistischen Analyse konnten wir jedoch zeigen, dass dies in komplexeren Systemen mit mehr chemischen Substanzen nicht der Fall ist. Dies hebt die Rolle des Wechselspiels zwischen einfachen und komplexen Modellen für unser Verständnis der uns umgebenden Welt hervor.

Moderne Quantentechnologien basieren auf dem Konzept der Hybrid-Quantensysteme,  die unterschiedliche physikalische Systeme jeweils optimiert für eine bestimmte Funktion miteinander koppeln, um eine möglichst effiziente Arbeitsweise des Gesamtsystems zu erreichen. Ein Beispiel eines solchen Hybrid-Quantensystems ist die Kopplung von Licht und magnetischen Materialien, das sowohl als Speicher als auch Überträger von Informationen verwendet werden kann.
 

Medikamente durchlaufen ein komplexes Testverfahren, bevor sie zum Einsatz kommen. Teil dieses Verfahrens sind oftmals Versuche an Tieren. Unter anderem ist hierbei wichtig, wie Medikamente durch die Zellwände des Darms bis ins Blut gelangen können. Um diesen Prozess auch in Laborexperimenten bereits simulieren zu können, haben wir in unserer Arbeit einen auf organischen Materialien basierenden Transistor entwickelt. Mit diesem lässt sich in unserem Versuchsaufbau die Durchlässigkeit von Zellschichten durch Messung ionischer Ströme messen.