Wasser fachdisziplinübergreifend studieren

Forschungsverbund „Maxwater“ untersucht Wasser auf molekularer Ebene

Im Forschungsverbund „Maxwater“ zwischen verschiedenen Max-Planck-Instituten und externen Partnern haben sich Forschungsgruppen unterschiedlicher Disziplinen zusammengetan, um die molekularen Eigenschaften von Wasser themenübergreifend zu studieren. Der Verbund wird von der Max-Planck-Gesellschaft für die nächsten drei Jahre mit einer Summe von 3,6 Mio. Euro gefördert.

Der Forschungsverbund Maxwater verbindet verschiedene Max-Planck-Institute, die sich die Untersuchung von Wasser auf einer molekularen Ebene zum Ziel gesetzt haben. © MPI für Polymerforschung

Wasser spielt in den unterschiedlichsten Fachdisziplinen eine große Rolle. In der Biologie wird es als „Elixier des Lebens“ bezeichnet, in der Chemie ist es ein einzigartiges Lösungsmittel. In der Meteorologie ist ein Verständnis der molekularen Eigenschaften von Wasser essenziell, um die Bildung von Wolken zu beschreiben. Trotz der vielfältigen Bereiche, in denen Wasser eine Rolle spielt, sind die genauen physikalischen und chemischen Prozesse bei der Wechselwirkung von Wassermolekülen noch immer Thema aktueller Forschung. Jüngst hat z. B. ein interdisziplinäres Forscherteam um Prof. Mischa Bonn (Max-Planck-Institut für Polymerforschung) die genauen Prozesse aufgedeckt, warum Eis rutschig ist.

Um Wasser fachdisziplinübergreifend zu studieren, wurde jüngst der Forschungsverbund „Maxwater“ innerhalb der Max-Planck-Gesellschaft gegründet. Bei dem Verbund werden die experimentellen Möglichkeiten und Expertisen unterschiedlicher Institute genutzt, um ein themenübergreifendes molekulares Verständnis von Wasser zu entwickeln. Ein solches Verständnis ist notwendig, um neue Technologien in Bereichen wie z. B. Wasserreinigung oder Entsalzung zu entwickeln oder auch zuverlässige Klimamodelle.

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Das Max-Planck-Institut für Polymerforschung beteiligt sich innerhalb des Arbeitskreises von Prof. Mischa Bonn mit einem Fokus auf spektroskopischen Messungen von spezifischen Wassermolekülen an Grenzflächen, wobei Technologien genutzt werden, die eine Zeitauflösung von einer millionstel milliardstel Sekunde erlauben. Beim Max-Planck-Institut für Chemie wird innerhalb der Abteilung von Prof. Jos Lelieveld an den chemischen, in der Erdatmosphäre – wie z. B. an Eisoberflächen – ablaufenden Prozessen geforscht, während beim Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in der Abteilung von Prof. Peter Fratzl Wasser in biologischen Materialien das zentrale Thema ist.

Das Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin wird mit den Gruppen um Prof. Martin Wolf und Prof. Gerard Meijer mit der spektroskopischen Untersuchung von Wasseroberflächen beteiligt sein. Auf der theoretischen Seite wird der Verbund durch das Max-Planck-Institut für Biophysik unterstützt, die Computersimulation auf molekularer Ebene durchführen werden. Externe Partner sind z. B. Prof. Roland Netz (FU Berlin), Prof. Peter Hamm (Uni Zürich), Prof. Anders Nilsson (Uni Stockholm) sowie Prof. Sander Woutersen (Uni Amsterdam).

„Wir sind stolz darauf, MaxWater zu gründen: Ein interdisziplinäres Forschungsnetzwerk, um einige der essentiellen Fragen zum Thema Wasser zu untersuchen“, so Mischa Bonn bei dem Treffen zur Initiierung des Verbundes im Herbst 2018. Zwei erfolgreiche Nachfolgetreffen mit verschiedenen Gruppen von MaxWater haben seitdem schon stattgefunden.

Das Projekt wird von der Max-Planck-Gesellschaft gefördert und nach drei Jahren evaluiert, wonach eine Verlängerung und/ oder Ausweitung möglich ist. Gefördert werden Postdoktorandenstellen sowie Mittel für einen wissenschaftlichen Austausch, Gelder für die Forschung selbst werden von den Instituten bereit gestellt.

Quelle: MPI-PE

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