GRK 2670:  Amphiphilie Plus: Selbstorganisation weicher Materie durch multiple nicht-kovalente Wechselwirkungen

• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 436494874

GRK 2670 kombiniert Forschungsprojekte, die vom wohlbekannten und einfachen Konzept der Amphiphilie ausgehen. Wir werfen einen innovativen Blick auf multiple nichtkovalente Interaktionsmuster, die aus Amphiphilie PLUS weiteren Wechselwirkungen bestehen. Im Fokus steht die Strukturierung weicher Materie und in der zweiten Förderperiode bearbeiten wir chemische und physikalische Übergangsprozesse - (Nanoskala-)Phasenübergänge, Auflösung/Solvatation, Katalyse, Kristallisation oder molekulare Aggregation und Umschaltung. Unser Qualifizierungsprogramm, Maßnahmen zur Rekrutierung, Geschlechtergleichstellung, Steigerung der Diversität und Familienfreundlichkeit sind ebenso innovativ und ambitioniert - um die besten Nachwuchsforscher frühzeitig zu identifizieren und zu fördern, so dass alle Absolvent:innen für die Forschung und den nichtakademischen Arbeitsmarkt gleichermaßen gut gerüstet sind. Wir haben im ersten Förderzeitraum bewiesen, vollständige Geschlechtergleichstellung auf der Ebene der geförderten und assoziierten Doktoranden, der sog. „Student talents“ und der assoziierten Postdocs erreichen zu können. Dies bildet eine hervorragende Grundlage, um unser Programm durch ausgewählte, innovative Änderungen im Ausbildungsprogramm und weiter zu verbessern. Die wissenschaftliche Vision des GRK BEyond AMphiphilicity – BEAM – ist es, das Konzept der Amphiphilie zu erweitern, um weiche Materie durch multiple nichtkovalente Wechselwirkungen zu strukturieren und eine quantitative Beschreibung zu entwickeln, die die statische Thermodynamik und eine dynamische molekulare Sichtweise auf weiche Materie vereint. Wir haben einen Blick aus der "BEAM-Perspektive" auf weiche Materie-Systeme entwickelt, die aus solchen polyphilen Molekülen oder Polyphilen aufgebaut sind. Dies konnte nur durch eine Kombination aus chemischer Synthese, quantenchemischen Simulationen, mathematischem Verständnis und Modellierung, molekularer Thermodynamik, komplementärer Spektroskopien und biochemischer Methoden erreicht werden. Nachdem das Konzept etabliert wurde, wird in dieser Förderperiode der Fokus auf die Frage gelegt, wie multiple nichtkovalente Interaktionsmuster und ihre Dynamik Übergangsprozesse beeinflussen und möglicherweise steuern. Aufbauend auf diesem Verständnis wollen wir solche Prozesse steuern, z.B. durch die Gestaltung unterschiedlicher multipler Interaktionsmuster oder Polyphile, um den Übergangsprozess zu verändern. Daher wird durch die Feinabstimmung der molekularen Wechselwirkungen der Übergangsprozess eingestellt. Die Struktur des Forschungsprogramms selbst hat sich zu vier Themenclustern entwickelt, die sich auf verschiedene Aspekte von polyphilen Molekülen, Materialien, Prozessen und Themen im Allgemeinen konzentrieren. Diese Themencluster sind i) kleine polyphile Moleküle in Lösung, ii) hochsymmetrische Strukturen von der Lösung bis zum Festkörper, iii) Polyphile für die Katalyse und iv) polyphile Proteine und protein-artige Nanopartikel.

• DFG-Verfahren: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
• Beteiligte Institution: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB)
• Sprecher: Professor Dr. Dariush Hinderberger
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professorin Dr. Kirsten Bacia; Professor Dr. Wolfgang Binder; Professor Dr. Frederik Haase; Professor Dr. Robert Langer; Professor Kay Saalwächter; Dr. Mariana Schuster; Professor Dr. Daniel Sebastiani; Professor Dr. Carsten Tschierske; Professorin Dr. Rebecca Anne Hedwig Waldecker; Professor Dr. Martin Weissenborn