ETH-Spitzenforscher mit starkem europäischem Auftritt

Der Geophysiker Andy Jackson will mit seinem ERC-Projekt Dynamomechanismen erforschen, Mechanismen also, die in den Kernen von Gesteins- und Gasplaneten zur Erzeugung von Magnetfeldern führen. Um solche Prozesse, welche von Erdwissenschaftlern noch nicht vollständig verstanden werden, zu simulieren, möchte Jackson ein neues, weniger komplexes und daher für die Erforschung der Mechanismen gut geeignetes Computermodell entwickeln. Mit dessen Hilfe will er sogenannte Umkehrdynamos wie den der Erde und die diesem Phänomen zugrundeliegenden Vorgänge erforschen. Ein besseres Verständnis erarbeiten möchte sich Jackson auch darüber, wie hoch der Energiebedarf von solchen Dynamomechanismen ist und wie schnell Planetenkerne abkühlen. Darüber hinaus will er die künftige Entwicklung des Erdmagnetfeldes genauer vorhersagen können.

Die digitale Revolution und Nachhaltigkeitsanforderungen verändern die Art und Weise, wie Städte organisiert werden. Ein Ansatz sind intelligente Städte, so genannte Smart Cities. In seinem Forschungsprojekt untersuchen Dirk Helbing und seine Gruppe für rechnergestützte Sozialwissenschaften nun, was es braucht, damit Smart Cities effizienter, nachhaltiger und krisenfester werden. Ein Augenmerk legen die Forschenden auf die Chancen und Risiken einer stärkeren demokratischen Beteiligung in Smart Cities und inwiefern ein dezentraler, partizipativer Ansatz effizienter und nachhaltiger als ein vollständig zentralisierter Ansatz ist. Für Dirk Helbing ist es der zweite ERC Advanced Grant nach 2013.

Für die Biologie und die Medizin spielt die Tatsache, dass zwei spiegelbildliche chemische Moleküle oft nicht dieselben Eigenschaften haben, eine wesentliche Rolle. Erick Carreira, Professor für organische Chemie, befasst sich damit, wie chemische Reaktionen gesteuert werden, damit vorwiegend nur eines von zwei theoretisch möglichen spiegelbildlichen Molekülen entsteht. In seinem ERC-Projekt möchte er neue chemische Reaktionen entwickeln, mit denen er chemischen Grundmolekülen sogenannte funktionelle Gruppen anhängen kann – auf eine Weise, welche die Spiegelbildlichkeit berücksichtigt. Dank diesen funktionellen Gruppen können Chemiker die Moleküle in besonders nachhaltigen Prozessschritten für weitere Reaktionen verwenden, zum Beispiel zur Herstellung von komplexen chemischen Verbindungen wie Medikamenten oder funktionellen Materialien.

Ilya Karlin ist Titularprofessor und Gruppenleiter am Laboratorium für Aerothermochemie und Verbrennungssysteme. In seiner Forschung beschäftigt er sich mit der Dynamik von Flüssigkeiten und Gasen. Karlin erhielt bereits 2011 einen ERC Advanced Grant, um leistungsfähige Berechnungsmethoden für die Simulation von turbulenten Strömungen zu entwickeln, wie sie beispielsweise in schnell fliessenden Flüssen oder in Sturmwolken vorkommen. Mit dem neuen Grant wollen Karlin und sein Team diesen Ansatz auf Strömungen mit sehr hohen Geschwindigkeiten und starken Temperaturschwankungen erweitern, die beim Wiedereintritt einer Raumkapsel in die Erdatmosphäre auftreten. Präzise Simulationen dieses Vorgangs könnten dereinst helfen, die Raumfahrt sicherer zu machen.

Peter Chen ist Professor für physikalisch-organische Chemie und erforscht die Wechselwirkungen zwischen Atomen und zwischen einzelnen Molekülen. Sein ERC-Projekt hat zum Ziel, eine bestimmte, für die Chemie bedeutende Anziehungskraft – die London-Kraft, die zwischen zwei polarisierbaren Molekülen wirkt – mittels Ionenfallen-Massenspektrometrie eingehend und quantitativ zu untersuchen. Wesentliche Projektteile sind die Konstruktion und das Betreiben der Messinstrumente sowie die Entwicklung und Herstellung von Molekülen, mit denen diese Anziehungskraft untersucht werden kann. Die Ergebnisse des Projekts helfen zu verstehen, wie komplexe chemische Moleküle im dreidimensionalen Raum miteinander wechselwirken – ein wichtiger Aspekt, wenn es darum geht, neue chemische Moleküle zu entwerfen.