Forschung - TRA Matter

Forschungsbereiche

Interdisziplinäre und technologische Themenfelder

Verbundforschung und Preise

Innerhalb des Themenfelds "Entwicklung von Ringlaser-Gyroskopen für die Geowissenschaften"  haben sich Forschende an den Schnittstellen von Quantenmetrologie und Geodäsie zum Ziel gesetzt, die Auswirkungen des Klimawandels durch interdisziplinäre Zusammenarbeit messbar zu machen.
Wissenschaftlerinnen aus dem Bereich der Quantenmetrologie sind Expertinnen im Bau passiver Lasergyroskope (Ringlaser-Sensoren, die Veränderungen der Erdrotation aufzeichnen), wobei sie insbesondere an der Verbesserung von Sensitivität und Stabilität (bis auf die Genauigkeit von Nanosekunden) arbeiten.
Forschende aus der Geodäsie wiederum untersuchen, wie Messungen mit quantenoptischen Präzisionssensoren genutzt werden können, um Grundwasserschwankungen, den Anstieg des Meeresspiegels und das Abschmelzen von Gletschern zu erfassen.

Anschubfinanzierung für folgende Projekte durch TRA Matter ist erfolgt:

• Das Gyroskop-Projekt: Ein passiver Ringlaser für die Geodäsie
• Bewertung des Potenzials der Quantenmetrologie für die Beobachtung des Klimawandels

Unter dem Themenfeld „Molekulare Forschung für die Lebenswissenschaften“ bringen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre Expertise aus Chemie, Biologie und Medizin zusammen, um herauszufinden, wie molekulare Strukturen und Mechanismen im Körper funktionieren, sich verändern und miteinander kommunizieren. Dabei stehen besonders RNA-Moleküle, Transportprozesse, Zellmodelle und die Anwendung neuartiger Analyseverfahren im Mittelpunkt. Ziel ist es, mit modernen Methoden neue Grundlagen für medizinische Anwendungen zu schaffen – zum Beispiel für Impfstoffe oder Diagnostik.

Anschubfinanzierung für folgende Projekte sind durch TRA Matter, sowie in Teilen in Zusammenarbeit mit TRA Life & Heath erfolgt:

• Extrazelluläre Vesikel als Transportmittel und eingeschränkte Umgebung für Biomakromoleküle
• Räumlich-zeitliche Auflösung von biomolekularen Komplexen mit zeitaufgelöstem PELDOR
• Analyse der Kommunikation zwischen den Organen und der Darm-Hirn-Achse mittels MALDI-Imaging und Chromatographie-gekoppelter hochauflösender Massenspektrometrie
• Entwicklung von neuronalen Verbindungen in Organoiden

Unter dem Themenfeld „Chemie für Pharmazie“ haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das gemeinsame Ziel, die medizinische Behandlung von Krankheiten durch innovative chemische Ansätze zu verbessern. Dabei geht es nicht nur darum, die Wirkung und Löslichkeit von Medikamenten zu steigern, sondern auch um die Bekämpfung von Resistenzen und die Entwicklung nachhaltiger Lösungen gegen Bakterien. Jedes dieser Projekte trägt dazu bei, neue, effektivere und umweltfreundlichere Therapien zu entwickeln und so die pharmazeutische Forschung voranzutreiben

Anschubfinanzierung für folgende Projekte ist durch TRA Matter erfolgt:

• Antimikrobielle Beschichtungen 
• Räumliche Verteilung und quantitativer Nachweis von Arzneimittelmolekülen und ihren Metaboliten mittels MALDI-Imaging 
• Durchbrechung der Mitoxantron-Resistenz

Im Themenfeld Quantenstrukturen geht es um die Erforschung und Entwicklung neuartiger molekularer Systeme, die als Bausteine für zukünftige Quantentechnologien dienen können – sei es als Qubits für Quantencomputer oder als einzelne Lichtquellen für optische Anwendungen. Wissenschaftler*innen aus den Bereichen Physik und Chemie untersuchen, wie Moleküle gezielt gestaltet, präzise platziert und mithilfe moderner Messmethoden für die Quantenforschung nutzbar gemacht werden können.

Anschubfinanzierung für folgende Projekte ist durch TRA Matter erfolgt:

• Quantenoptische Eigenschaften einzelner Moleküle auf chemisch-definierten Oberflächen
• Synthese von Spin-Qubits für EPR-basiertes Quantencomputing

In dem Themenfeld "Maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz für die Astrophysik" beschäftigen Wissenschaftler*innen sich mit der Nutzung moderner Methoden der Künstlichen Intelligenz, um neue Erkenntnisse über das Universum zu gewinnen. Die Spannbreite der methodischen Ansätze läuft von der Auswertung großer astronomischer Datensätze mit maschinellem Lernen mit dem Ziel komplexe Zusammenhänge im Kosmos besser verstehen zu können, bis hin zur Suche von unentdeckten, hochfrequenten Gravitationswellen mithilfe von KI-gestützter Analyse. Gemeinsam soll gezeigt werden, wie interdisziplinäre Ansätze aus Physik, Astrophysik und Informatik helfen können, grundlegende Fragen über die Struktur und Entwicklung des Universums zu beantworten.

 Anschubfinanzierung für folgende Projekte ist durch TRA Matter erfolgt:

• Neuer Ansatz von maschinelles Lernen zum Verständnis des Universums
• Suche nach hochfrequenten Gravitationswellen mit Large Language Models