Forschung an der MIN-Fakultät

Im Forschungsschwerpunkt „Klima, Erde, Umwelt“ untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler klimatische Veränderungen. Der Fokus der Forschungsarbeiten liegt dabei nicht nur auf der Dynamik des Klimasystems, sondern auch auf der Untersuchung der Wechselwirkungen von Mensch und Umwelt. Die Forschungsteams verbinden Grundlagenforschung mit Rechenmodellen, sie entwickeln Fallstudien und konkrete Anpassungsszenarien sowie Entscheidungsgrundlagen für Wirtschaft und Politik.

Woraus besteht Dunkle Materie? Welche Struktur haben Raum und Zeit? Was sind Ursprung und Geschichte unseres Universums? Diese Fragen wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Forschungsschwerpunkt „Teilchen-, Astro- und Mathematische Physik“ beantworten. Dafür verwenden sie Methoden aus der beobachtenden, experimentellen und theoretischen Forschung und vereinen Grundlagenforschung zur Teilchenphysik mit Fragestellungen der Astronomie und der Mathematik.

Im Forschungsschwerpunkt „Photonen- und Nanowissenschaften“ bearbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Fragestellungen, die von der Magnetismusforschung, der Laser- und Quantenphysik über die Nanochemie bis hin zu biophysikalischen Problemen reichen. Die potentiellen Anwendungsgebiete der Forschungsarbeiten sind vielfältig: Die Forschung mit Laserstrahlen ermöglicht zum Beispiel die Entwicklung präziser Medizintechnologie oder die Entwicklung neuartiger Speichermedien. Und die Forschung an Nanopartikeln eröffnet neue Therapieansätze in der Medizin.

Ebola, EHEC und Influenza – Infektionen in menschlichen, tierischen und pflanzlichen Systemen stehen im Zentrum der öffentlichen Wahrnehmung. Im Forschungsschwerpunkt „Infektionsforschung und Strukturbiologie“ untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler alle Facetten von Infektionen, von der Verbreitung über die Behandlung bis hin zur Vermeidung. Der Fokus liegt dabei vor allem auf der Erforschung zellulärer Prozesse und der Wirkungsweise von Krankheitserregern.

Der Forschungsschwerpunkt „Kognitive Systeme“ forscht an dem Verständnis komplexer Lernprozesse, die Grundlage für neue autonome Systeme werden können. Die Arbeiten der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind ein Schlüssel für autonome Systeme wie Roboter, die Hilfestellung in Gesundheit und Pflege, Industrie und Dienstleistungen geben können. Dabei konzentriert sich die Forschung auf die drei Säulen crossmodales Lernen, Interdisziplinarität und interkulturelle Zusammenarbeit.

Messgeräte und Rechner werden bei der Generierung und Analyse von Daten immer leistungsfähiger. Data Science beschäftigt sich mit den großen Herausforderungen auf den verschiedenen Schritten des Daten-Lebenszyklus, vom Datenmanagement, über die Datenanalyse und die -visualisierung, bis hin zur langfristigen Erhaltung und Nutzbarmachung von Daten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Forschungsschwerpunkt „Computing and Data Science“ arbeiten an all diesen Aspekten von Data Science.

Dazu erfassen Forschungsteams weltweit Biodiversitätsmuster sowie ihre zeitlichen Änderungen und erstellen nachhaltige Nutzungen biologischer Ressourcen und entwickeln Verfahren, um nachwachsende Rohstoffe als chemische Grundstoffe nutzbar zu machen. Wie reagieren Organismen auf Umweltveränderungen? Welche Rolle spielen Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen im Klimasystem der Erde? Diese Grundsatzfragen bearbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Forschungsschwerpunkt „Ökologie und Biologische Ressourcen“.

Die Kreuzung zwischen verschiedenen Arten, Hybridisierung genannt, ist ein wichtiger Prozess der Evolution. Hybride zeigen oft eine gegenüber den Eltern erhöhte Vitalität, die in natürlichen Ökosystemen erhebliche Probleme hervorrufen kann. Im Potentialbereich „Hybride“ untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die aus den Kreuzungen resultierenden Konsequenzen für den einzelnen Organismus, das Ökosystem sowie auf der Ebene des Genoms.

Das Transdisziplinäre Forschungsfeld der Materialwissenschaften liegt in der Synthese von sogenannten Templaten mit diversesten Eigenschaften und ihrer Analytik. Die beteiligten Forschungsgruppen arbeiten im Bereich der Physikalischen Chemie, der Anorganischen Chemie, im Bereich der Nanostrukturforschung und den Holzwissenschaften, ergänzt durch Modellierungsexpertise aus der Angewandten Mathematik.