Auf der europäischen Bühne brillieren

Katrien De Bock, ausserordentliche Professorin f¨¹r Bewegung und Gesundheit, will in ihrem ERC-Projekt herausfinden, wie Blutgef?sse zum Muskelstoffwechsel beitragen und wie zur Entwicklung von Typ-2-Diabetes. Die Forscherin geht davon aus, dass Muskeln und Blutgef?sse intensiv miteinander kommunizieren, damit erstere optimal funktionieren und sich an sportliche Leistung anpassen k?nnen. Sie m?chte aufzeigen, ob und wie diese Kommunikation w?hrend der Entwicklung von Typ-2-Diabetes unterbrochen wird. Um die Fragen beantworten zu k?nnen, kombiniert sie in vivo-, ex vivo und in vitro-Methoden. Die Erkenntnisse sollen dazu beitragen, neue molekulare Zielstrukturen zu finden, die f¨¹r therapeutische Eingriffe genutzt werden k?nnten.

Die seismische Tomografie hat in den letzten Jahren zahlreiche neue Erkenntnisse ¨¹ber das Innere der Erde geliefert. Wie entstehen Erdbeben? Wo finden sich neue Rohstoffe? Wie ist der Erdmantel aufgebaut? All diese Fragen lassen sich durch die dreidimensionale Auswertung von Erdbebenwellen beantworten. Das Potenzial dieser Methode wird allerdings noch lange nicht ausgesch?pft. Denn mit den bisherigen Modellen l?sst sich jeweils nur ein kleiner Teil der gewaltigen Datenmengen auswerten. Andreas Fichtner, Assistenzprofessor f¨¹r rechnergest¨¹tzte Seismologie, will diese Einschr?nkung nun ¨¹berwinden. Mit seiner Gruppe entwickelt er einen neuen Ansatz, der die L¨¹cke zwischen den regionalen und globalen Modellen schliesst. Dadurch l?sst sich das Erdinnere erstmals auf verschiedenen Skalen gleichzeitig erforschen.

Rachel Grange ist Assistenzprofessorin in Photonik am Departement Physik. Mit ihrem ERC Starting Grant wird sie untersuchen, wie nichtlineare optische Signale in Oxid-Nanomaterialien verst?rkt werden k?nnen, um auf den Einsatz hoher Energiemengen und grosser Wechselwirkungsabst?nde verzichten zu k?nnen. Die Kernidee ist, starke optische Signale in Nano-Oxiden innerhalb des Materials nachzuweisen, ohne dass Hybrideffekte von verlustbehafteten Materialien wie Metallen einbezogen werden m¨¹ssen. Sie wird dazu die Perowskit-Nanostrukturen Bariumtitanat und Lithiumniobat untersuchen. Das Schwergewicht legt Rachel Grange nicht nur auf die photonischen Eigenschaften sondern auch auf die Herstellung der schwierig formbaren Oxide. Anwendungen sind etwa Marker f¨¹r die biologische Bildgebung und kompakte Ger?te f¨¹r die Optoelektronik.

Otmar Hilliges ist Assistenzprofessor f¨¹r Informatik. In seinem ERC-Projekt m?chte er neue Computerprogramme entwickeln, die es auch einem Nicht-Experten erlauben, komplexe interaktive Technologien wie tragbare Systeme (Wearables), erweiterte und virtuelle Realit?ten oder personalisierte Assistenzsysteme zu erschaffen. Um solch komplexe Technologien zu entwickeln, ist ¨¹blicherweise eine breite Expertise von der Sensorentwicklung bis hin zum User Experience-Design (UX) n?tig. Zudem m¨¹ssen viel mehr Parameter ber¨¹cksichtigt werden als bei bisherigen Computersystemen. Hilliges Ziel ist es, neuartige Algorithmen zu entwickeln, die es einem Laien erm?glichen, sehr rasch ein solches interaktives Systems sowie Varianten davon zu kreieren. So sollen effizient L?sungen f¨¹r komplexe Probleme des UX-Designs gefunden werden k?nnen.

Der Mathematiker Antti Knowles besch?ftigt sich mit Zufallsmatrizen. Das sind mathematische Objekte, die zahlreiche komplexe Systeme beschreiben, wie elektrische Leiter, grosse Netzwerke und grosse Mengen von statistischen Daten. Mit seinem ERC-Projekt verfolgt Knowles das Ziel, zwei Klassen solcher Zufallsmatrizen detailliert zu verstehen: d¨¹nnbesetzte Zufallsgraphen und zuf?llige Bandmatrizen. Ein Graph ist eine Menge von Objekten und ihre Verbindungen, wie etwa das Liniennetz der Z¨¹rcher Trams. Zufallsgraphen werden beispielsweise in grossen Kommunikationsnetzen angewandt, zuf?llige Bandmatrizen in der Quantentheorie der Leitung in Metallen. Knowles erwartet wichtige Erkenntnisse zu Grundfragen der Mathematik dieser Modelle. Er hat vor kurzem an die Universit?t Genf gewechselt, wo er sein Projekt durchf¨¹hren wird.

Die Europ?ische Union will die CO₂-Emissionen im Stromsektor bis 2050 um 93 bis 99 Prozent reduzieren. Johan Lilliestam, Oberassistent und Dozent am Institut f¨¹r Umweltentscheidungen, erforscht, wie die Energiebranche den ?bergang hin zu einem vollst?ndig erneuerbaren Stromsystem vollziehen kann. In seinem ERC-Projekt will er untersuchen, inwiefern sich dieses Vorhaben und weitere energiepolitische Ziele ¨C etwa eine geringere Nachfrage oder mehr Wettbewerb im Strommarkt ¨C gegenseitig beeinflussen. Dazu analysiert er, ob es Zielkonflikte gibt, und wie die anderen Ziele die Kosten eines erneuerbaren Stromsystems und das Verhalten zentraler Marktteilnehmer beeinflussen. Die Resultate sollen dabei helfen, energiepolitische Ziele konfliktfrei zu gestalten, damit die europ?ische Transition zu den Erneuerbaren gelingt.