Begeistert von Oberflächen

«Ich bin überrascht und hätte nicht damit gerechnet, dass ich den Preis gewinnen würde», sagt ETH-Professor Christophe Copéret. Niemand habe ihn im Vorfeld darauf angesprochen, von einer Nomination habe ihm keiner etwas gesagt. Doch nun ist er der diesjährige Preisträger: ETH-Präsident Lino Guzzella überreichte dem Chemiker am Mittwochabend den Max Rössler-Preis 2016.

Engagierter vielseitiger Forscher geehrt

Für Detlef Günther, Vizepräsident Forschung und Wirtschaftsbeziehungen der ETH Zürich und Jury-Mitglied, ist es eine sehr gute Wahl. «Christophe Copéret ist der Jury als kreativer und vielseitiger Forscher im Bereich der Anorganischen Chemie aufgefallen. Da ich mit diesem Forschungsgebiet vertraut bin, freut mich diese Anerkennung für ihn ganz besonders», sagt Günther.

Christophe Copéret sei sehr engagiert, bearbeite ein breites Forschungsgebiet und sei doch stets fokussiert. «Ausserdem ist er bestens vernetzt und pflegt in besonderem Masse die Zusammenarbeit mit internationalen Fachkollegen.»

Und Preisstifter Max Rössler ergänzt: «Ich freue mich, dass der Preis an einen solch engagierten Forscher geht. Seine Schaffenskraft und Leidenschaft für sein Fach sind aussergewöhnlich.»

Copéret hat in seiner Karriere ein Dutzend Wissenschaftspreise erhalten. Aber keiner war so hoch dotiert wie der Rössler-Preis – 200‘000 Franken erhält der 46-jährige Franzose. Wie er das Preisgeld einsetzen will, darüber hat er noch nicht nachgedacht. «Der Preis wird mir sicher dabei helfen, Projekte in Forschung und Ausbildung zu finanzieren.»

Fasziniert von weissen Kitteln

Der ETH-Professor wuchs in Fleurie auf, einem Dorf in der französischen Weinregion Beaujolais. Seine Eltern führten eine kleine Schreinerei. Die Weichen für seine Laufbahn stellte Copéret allerdings früh in eine andere Richtung: Als Kind begann er sich für den Beruf des Chemikers zu interessieren. Sein erstes Experiment führte er mit seinem Grossvater durch. Der Winzer zeigte ihm, wie er mithilfe einer chromatografischen Messung die Gärung von Wein überwachen kann.

Auch an andere Schlüsselereignisse, die ihn zu diesem Fach führten, erinnert er sich: Als Neunjähriger las er ein Kinderbuch über Berufe, und was es dazu braucht, diese zu ergreifen. Von zwei Berufen war er fasziniert: Petrochemiker und Chemieingenieur. «Begeistert haben mich wohl die abgebildeten Leute in weissen Laborkitteln und die Bilder von farbigen Reagenzgläsern», erzählt er. Der zweite Auslöser, der ihn zur Chemie führte, war ein Geo-Heft über amerikanische Universitäten. Nach dieser Lektüre war ihm schon als Kind klar: «Ich wollte die Chemie und andere Kontinente erforschen.»

Lyon-USA-Lyon-Zürich

Diesen Vorsatz setzte er um: Für sein Studium in Chemie und chemischer Technologie zog es ihn nach Lyon. Um seinen Ingenieurstitel zu erlangen, wechselte Copéret als Masterstudent 1991 an die Purdue University, West Lafayette, Indiana. Dort absolvierte er auch sein PhD-Studium beim späteren Chemie-Nobelpreisträger Professor Ei-ichi Negishi. Nach dem Abschluss seines Doktorats begann er 1996 ein Postdoktorat am Scripps Institute in La Jolla, Kalifornien. Dort wurde er von einem weiteren Nobelpreisträger, Professor Karl B. Sharpless, betreut.

Seine Leidenschaft für Oberflächenchemie zog Copéret zurück nach Lyon: «Dieses Fach zog mich magisch an und war der Grund, nach Frankreich zurückzukehren», sagt er. Er begann als Chargé de Recherches im Labor für Metallorganischen Oberflächenchemie am Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). Eilig schloss er 2002 seine Habilitation ab, 2008 wurde er zum CNRS-Forschungsdirektor befördert. Im Jahr 2010 schliesslich wurde Christophe Copéret als Professor für Oberflächen- und Grenzflächenchemie an die ETH Zürich berufen.

ETH ein spezieller Ort

Über diesen Ruf war er hoch erfreut. «An die ETH Zürich zu kommen, war ein wichtiger Wendepunkt in meiner Forschungskarriere», betont er. «Diese Hochschule ist ein einmaliger und unglaublicher Ort; ich bin umgeben von aufgeschlossenen und talentierten Leuten, motivierten Studierenden und Kollegen – und ich geniesse grosse akademische Freiheiten.» Die ETH sei ein Ort, an dem man sich gegenseitig vertraue und wo die einzige Grenze der eigene Geist sei.

Copéret findet aber, dass es für die ETH wichtig sei, als Institution effizient zu bleiben. Die administrative Last müsse auf das notwendige Minimum beschränkt bleiben. «Zu viel Bürokratie zerstört Kreativität und Unternehmertum. Wir müssen die ETH zu einem Ort machen, an dem Forschende und unsere Studierenden ihre Zeit damit verbringen, die Grenzen der Wissenschaft auszuloten und diese zu durchbrechen.»

Alles dreht sich um die Oberfläche

In seiner Forschung befasst sich Copéret insbesondere mit der heterogenen Katalyse, einem Pfeiler effizienter chemischer Prozesse. Dabei liegen der Katalysator als Feststoff, die reagierenden Substanzen als Flüssigkeiten oder Gase vor. Die chemischen Reaktion spielen sich an der Grenze zwischen flüssiger und fester Phase ab. Dies vereinfacht die Trennung von Katalysator und dem Produkt; chemische Prozesse werden so schlanker.

Copéret erforscht, wie chemische Reaktionen an Oberflächen von Festkörper-Katalysatoren ablaufen und wie er diese Oberflächen gestalten kann, damit Reaktionen energetisch effizienter und nachhaltiger vor sich gehen. Oberflächen mithilfe eines rationalen, molekularen Ansatzes zu optimieren und sie masszuschneidern für eine definierte Funktion, das ist eines seiner Forschungsziele.

Doch Oberflächen zu untersuchen, fordert die Wissenschaftler noch immer heraus. Oberflächen sind komplex und nehmen weniger als ein Prozent des Volumens eines Festkörpers ein. Viele Nachweismethoden sind nicht empfindlich genug, um genug Informationen über molekulare Strukturen der Oberfläche zu liefern. Selbst die Kernspinresonanzspektroskopie (NMR), ein Kernthema der ETH Zürich, ist zu wenig empfindlich, um molekulare Strukturen auf Oberflächen detailliert genug abzubilden.

Gemeinsam mit internationalen Forschungsgruppen hat Copéret deshalb Methoden entwickelt, welche die Auflösung von NMR für die Untersuchung von Oberflächen massiv steigern. Dazu benutzt der ETH-Professor eine Materialmischung, in der Elektronen in Form von stabilen Radikalen und ein Festkörper sehr nahen Kontakt haben. Dadurch schrumpft unter anderem die Zeit für die Messungen dramatisch: von Jahren auf wenige Stunden. «Elektronen sind die besseren Magnete als Protonen», sagt der Chemiker, «aber wir müssen nach wie vor herausfinden, wie wir das Beste aus ihnen heraus kitzeln.»

Vielversprechende Option