Wissenschaftliche Exzellenz, die internationale Debatten mitprägt

In der Kategorie „Ingenieurwissenschaften“ zeichnete die Universität die in der renommierten Fachzeitschrift „Advanced Materials“ veröffentlichte Arbeit von Dr. Christoph Reuter, Dr. Gernot Ecke und Prof. Steffen Strehle mit dem Publikationspreis aus. Gemeinsam entwickelten sie am Beispiel des Halbleitermaterials Molybdänditellurid (MoTe2) eine unkonventionelle Methode, um extrem dünne und empfindliche zweidimensionale Materialien präzise zu strukturieren, in Form zu bringen und zu integrieren, ohne sie zu beschädigen.

MoTe₂ gilt als ein vielversprechendes Material für zukünftige Anwendungen in der Elektronik und Sensorik, etwa für besonders kleine, schnelle und energieeffiziente Bauelemente. Seine geringe Dicke und die Materialempfindlichkeit machen die Bearbeitung jedoch zu einer besonderen Herausforderung.

Die ausgezeichnete Publikation stellt dafür einen neuen und vergleichsweise einfachen Ansatz vor: Mit einer extrem feinen, nanometerskaligen Spitze wird die Oberfläche des Materials lokal chemisch verändert. Auf diese Weise lassen sich kleinste Strukturen ohne zusätzliche Lack- oder Schutzschichten in das Material einbringen.

Die Forschungsergebnisse entstanden im Rahmen des Graduiertenkollegs „Spitzen- und laserbasierte 3D-Nanofabrikation in ausgedehnten makroskopischen Arbeitsbereichen (3D-NanoFab)“. „Als Doktorand der zweiten Generation des Graduiertenkollegs hat Herr Dr. Reuter diese Forschungsarbeiten ganz wesentlich geprägt. Ich freue mich sehr, dass er seine wissenschaftliche Laufbahn inzwischen erfolgreich fortsetzt“, so Prof. Steffen Strehle, Sprecher des Graduiertenkollegs und Fachgebietsleiter der Mikrosystemtechnik an der TU Ilmenau, anlässlich der Preisverleihung.

Mit einem Sonderpreis für besondere Originalität zeichnete der Forschungsausschuss Dr. Lina Jaurigue und Prof. Kathy Lüdge aus. In ihrer Arbeit beschäftigen sie sich damit, wie sich komplexe dynamische Systeme optimieren lassen, um Daten möglichst effizient zu verarbeiten.

Komplexe dynamische Systeme wie das menschliche Herz, Verkehr, Wetter oder das globale Klima lassen sich nur schwer vorhersagen – insbesondere, wenn nicht alle relevanten Messdaten zur Verfügung stehen. Gleichzeitig steigt der Bedarf an präzisen und energieeffizienten Vorhersageverfahren. 

In ihrer Arbeit entwickelten die Forscherinnen deshalb kompakte, recheneffiziente Algorithmen, mit denen sich so genannte Reservoir Computer einfacher und zuverlässiger für das Maschinelle Lernen und die Vorhersage komplexer zeitlicher Prozesse einsetzen lassen. Indem die Forscherinnen die zeitliche Dynamik der Reservoirs gezielt an die jeweilige Aufgabe anpassen, müssen weniger Parameter aufwendig eingestellt werden, was die Methode besonders flexibel und effizient macht.

„Das klingt zunächst sehr theoretisch, hat aber eine große praktische Relevanz“, erklärt Dr. Lina Jaurigue, Leiterin der CZS Nachwuchsgruppe für Interpretierbare Modelle für effiziente analoge Zeitserienvorhersage an der TU Ilmenau. 

Langfristig können die Methoden dazu beitragen, dynamische Systeme zu entwickeln, die nicht nur leistungsfähig, sondern auch ressourcenschonend sind – etwa für Anwendungen in Medizin, Industrie oder mobilen Geräten.

„Die diesjährigen ausgezeichneten Publikationen stehen exemplarisch für die vielfältige exzellente wissenschaftliche Arbeit, die von den Forscherinnen und Forschern an der TU Ilmenau geleistet wird“, so Prof. Stefan Sinzinger, Vizepräsident für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs anlässlich der Preisübergabe im Senat. 

Sie sind das Resultat einer interdisziplinären Forschungskultur, die neue Antworten auf komplexe Herausforderungen großer gesellschaftlicher Bedeutung sucht und damit hervorragende Entwicklungsmöglichkeiten für Studierende und den wissenschaftlichen Nachwuchs bietet.