Von Biosystemen und energiereichen Chemikalien
Zwei Sonderforschungsbereiche der Universit?t Jena erhalten weitere F?rderung von der DFG
Petrischale mit einer Algenkultur in die Bakterienextrakte eingebracht wurden.
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Meldung vom: | Verfasser/in: Axel Burchardt/Annika Bingmann
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) f?rdert zwei Sonderfor?schungs?bereiche (SFB) der Universit?t Jena für weitere vier Jahre, wie sie am 27. Mai bekanntgegeben hat. Für die Projekte dieser Gro?forschungsverbünde werden insgesamt rund 26 Mio. Euro an F?rdermitteln erwartet. Damit kann die erfolgreiche Arbeit im SFB 1127 ?ChemBioSys“ und im Sonderforschungsbereich/Transregio (SFB/TRR) 234 ?CataLight“, der gemeinsam mit der Uni Ulm und anderen Partnern betrieben wird, fortgesetzt werden.
?Die erneute F?rderung der beiden Sonderforschungsbereiche durch die DFG belegt zum einen, dass die bisherigen Forschungen auf h?chstem Niveau verlaufen und weitere span?nende Ergebnisse zu erwarten sind“, freut sich Prof. Dr. Georg Pohnert, Vizepr?sident für Forschung der Universit?t Jena, über den Erfolg. ?Zum anderen pr?gen diese SFBs die universit?ren Profillinien LIFE und LIGHT und zeigen, dass wir mit unserer Forschungsstra?tegie auf einem guten Weg sind“, sagt der Chemiker, der selber im Sprecherteam des SFB ChemBioSys mitwirkt.
SFB ChemBioSys: Komplexe Biosysteme verstehen und beeinflussen
Die neue, inzwischen dritte F?rderphase des SFB ?ChemBioSys – Chemische Mediatoren in komplexen Biosystemen“Externer Link startet am 1. Juli. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen in 22 Einzelprojekten die komplexen Kommunikationswege und Wechselbe?ziehungen verschiedener Organismen und ihrer Umwelt. Im Fokus stehen dabei Naturstoffe, die hier als Vermittler dienen – praktisch als chemische Sprache der Natur.
Ob Pflanze, Tier, Pilz oder Mikroorganismus – kein Lebewesen lebt isoliert auf der Erde. Vielmehr bilden Organismen Artengemeinschaften. Beispielsweise regulieren mikrobielle Netzwerke eine Vielzahl komplexer Prozesse in der Natur. Sie sind für ein stabiles Klima ebenso unerl?sslich wie für eine nachhaltige Landwirtschaft. Chemische Mediatoren spielen eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Zusammensetzung von Biosystemen. Dies hat fun?damentale Konsequenzen in Lebensr?umen wie dem Boden und Gew?ssern, aber auch in Symbiosen und Infektionen durch Krankheitserreger. Bislang ist die Kenntnis über chemische Mediatoren haupts?chlich auf bilaterale Interaktionen begrenzt. Einblicke in die Regulation von Multi-Partner-Interaktionen sind jedoch dringend erforderlich, um die Organisation komplexer biologischer Systeme zu verstehen. Ziel des Jenaer Sonder?for?schungsbereichs ChemBioSys in der kommenden F?rderphase ist es, weiterhin neue chemische Mediatoren zu entdecken, die komplexe Gemeinschaften beeinflussen, und die Mechanismen verstehen zu lernen, über die Gemeinschaftsstrukturen entstehen und Vielfalt erhalten bleibt. Das langfristige Ziel ist dabei die gezielte Manipulation komplexer Biosysteme mit chemischen Mediatoren.
SFB/TRR CataLight: "Grüner" Wasserstoff nach dem Vorbild der Natur
Untersuchung der elektrokatalytischen Wasserstoffbildung mit einem biomimetischen Modellkomplex. Ein Beispiel für Forschungen, wie sie im SFB/TRR ?CataLight“ durchgeführt werden, um grünen Wasserstoff nach dem Vorbild der Natur herzustellen.
Foto: Jens Meyer (Universit?t Jena)Im Sonderforschungsbereich/Transregio ?CataLight – Lichtgetriebene molekulare Katalysa?toren in hierarchisch strukturierten Materialien: Synthese und mechanistische Studien“Externer Link steht die Erforschung und umweltfreundliche Herstellung von solaren Brennstoffen im Mittelpunkt. Das Sonnenlicht soll mit Hilfe chemischer Prozesse wie bei der Photosynthese zu "grünem" Wasserstoff umgewandelt und als Quelle für eine klimafreundliche Energieversorgung genutzt werden.
Bereits in der ersten F?rderphase sind die Forschenden dem Ziel n?hergekommen: Die Erfolge reichen von der Entwicklung eines kompakten Einzelmolekülkatalysators, der dank Lichtenergiespeicherung solaren Brennstoff bei Dunkelheit produzieren kann, bis zu einem molekularen Reparaturmechanismus für Photokatalysatoren. In Anlehnung an die Photosynthese kann die lichtgetriebene Wasserstoffbildung viele Male mit demselben Molekül erfolgen, was das System deutlich langlebiger macht.
In der neuen, zweiten F?rderphase sollen die Solarenergiewandler nachhaltiger gestaltet werden: Derzeit finden sich noch seltene Materialien wie Ruthenium, Platin oder Rhodium in den Katalysatoren oder Photozentren. Diese ?kologisch bedenklichen Komponenten sollen durch leichter verfügbare Alternativen ersetzt werden. Anorgani?sche Farbstoffe, wie sie in Jena erforscht werden, k?nnten das Problem l?sen. Ihre Instabilit?t l?sst sich wom?glich durch die im SFB entwickelten Reparaturmecha?nismen in den Griff bekommen. ?Au?erdem werden wir in der zweiten F?rderphase die Materialverknüpfung in den Solarenergiewandlern optimieren. Ziel ist ein lichtgetriebener Prozess mit gekoppelter Oxidation und Reduktion. Dazu kommt die Weiterentwicklung physikochemischer Analysemethoden“, erkl?rt Prof. Dr. Benjamin Dietzek-Ivan?i? von der Universit?t Jena, der in der neuen F?rderphase als Sprecher des SFB/TRR fungieren wird.
Neben den federführenden Universit?ten Jena und Ulm wirken die Universit?t Wien sowie das Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz und das Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. am Sonderforschungsbereich mit. In Zukunft werden das Ulmer Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) sowie Forschende der Universit?ten Gie?en und Mainz und sogenannte Mercator Fellows den Forschungsverbund verst?rken.
Benjamin Dietzek-Ivan?i?, Univ.-Prof. Dr.
Arbeitsgruppenleiter
Professur Molekulare Photonik