ERC Proof-of-Concept-Grant an Rachel Grange
- Forschungspreise
- Institute for Quantum Electronics (IQE)
Rachel Grange, Professorin am Institut für Quantenelektronik, erhält einen von 54 Proof-of-Concept-Grants, welche der Europäische Forschungsrat (ERC) in der neusten Finanzierungsrunde vergeben hat. Der Grant ermöglicht es ihr und ihrer Gruppe, das kommerzielle Potenzial eines neuen Ansatzes zur Charakterisierung von Materialien weiter zu erkunden.
Die Proof-of-Concept-Grants (PoC) des ERC geben Forscherinnen und Forschern, die bereits einen ERC-Grant haben, eine finanzielle Aufstockung von jeweils 150.000 EUR. Dieses Geld kann dafür eingesetzt werden, zum Beispiel das kommerzielle Potenzial einer Idee zu erkunden, Patentanmeldungen vorzubereiten oder die praktische Durchführbarkeit wissenschaftlicher Konzepte zu testen.
Rachel Grange ist eine von fünf Forscherinnen und Forschern aus der Schweiz, und die einzige von der ETH Zürich, die in der jüngsten Runde (die erste von drei im Jahr 2019) mit einem ERC-PoC-Grant ausgezeichnet wurden. Sie hat derzeit einen ERC-Starting-Grant, der 2016 verliehen wurde, für ein Forschungsprogramm, in welchem sie mit ihrer Gruppe Strategien zur Verstärkung nichtlinearer optischer Signale in Oxid-Nanomaterialien untersucht.
Grundlagenforschung mit praktischem Potenzial
Über das Interesse an den grundlegenden physikalischen Mechanismen hinaus sind die von Grange und ihrem Team entwickelten Techniken auch von grossem praktischem Interesse. Sie könnten insbesondere neue Möglichkeiten für die Qualitätskontrolle in der Medizin-, Elektronik- und Photonikindustrie eröffnen. In diesen Branchen ist die kontinuierliche Analyse von Materialien unerlässlich. Typische Werkzeuge, die derzeit in Forschung und Industrie zur Qualitätskontrolle eingesetzt werden, sind Fluoreszenzbildgebung, Elektronenmikroskopie und Photolumineszenz. Diese bewährten Techniken leiden jedoch unter zahlreichen Nachteilen: so müssen etwa die Proben aufwendig für die Test präpariert werden, dann oft in eine Vakuumumgebungen gebracht und auf sehr tiefe Temperaturen runtergekühlt werden, was teure Hardware erfordert, und schliesslich sind die Messungen häufig zeitaufwenig und schädigen oder zerstören das untersuchte Material.
Grange und Mariia Timofeeva, eine Ambizione-Forscherin in ihrer Gruppe, verfolgen seit einiger Zeit die Idee, nichtlineare optische Eigenschaften dafür zu nutzen, Materialien schnell und zerstörungsfrei zu untersuchen. Sie machen sich dabei zu Nutze, dass die nichtlinearen optischen Eigenschaften einiger Materialien stark von Faktoren wie Kristallstruktur, Defekten und Rauheit abhängen. Darüber hinaus sind diese Techniken schnell und flexibel und erfordern keine aufwendige Probenvorbereitung. Die Entwicklung eines auf diesen Ideen basierenden Geräts – eines nicht-scannenden polymetrischen Multiphotonenmikroskops mit hoher Auflösung (PolarNon) – wird bereits mit einem BRIDGE-Proof-of-Concept-Grant des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstütze, der 2017 an Timofeeva vergeben wurde.
Auf dem Weg zur Kommerzialisierung
Mit dem ERC-PoC-Grant den Grange nun erhalten hat kann das PolarNon-Team die erforderliche Hardware und Software weiterentwickeln, um auf einen industriellen Prototyp hinzuarbeiten, der als Grundlage für die Kommerzialisierung dienen wird. Mögliche zukünftige Anwendungen umfassen die zerstörungsfreie Prüfung und Qualitätskontrolle von Materialien oder optoelektronischen Komponenten in der Halbleiterindustrie sowie von metallischen oder keramischen Legierungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie.