Der Nationale Forschungsschwerpunkt (NFS) Nanowissenschaften ist ein langfristig angelegtes, interdisziplinäres Forschungsprogramm, das sich mit Strukturen im Nanometerbereich beschäftigt. Das Programm wurde 2001 gestartet mit dem Ziel Impulse für Lebenswissenschaften, Nachhaltigkeit, Informations- und Kommunikationstechnologien zu geben. Heute arbeiten rund 200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in interdisziplinären Teams aus Physikern, Chemikern, Biologen, Medizinern und Ingenieuren an verschiedenen nanowissenschaftlichen Fragestellungen aus den Bereichen Nanobiologie, Quantumcomputer, Atomare und Molekulare Nanosysteme und Funktionale Materialien. Die Universität Basel fungiert dabei als Kompetenzzentrum, von dem ein Netzwerk aus Hochschulinstituten, Bundesforschungsanstalten und Industriepartnern gesteuert wird.

«Die Verlängerung unseres Forschungsprojekten mit einem nahezu ungekürzten Budget ist ein Beleg für die exzellente Forschung, die wir in den letzten vier Jahren geleistet haben», freut sich Professor Güntherodt, Direktor des Schwerpunktes und Professor für Physik an der Universität Basel. «Weltweit ist unsere Forschung anerkannt. Wir bekommen mit der weiteren Finanzierung die Möglichkeit, unsere Arbeiten weiter zu führen, zu optimieren und auch neue spannende Ansätze zu verfolgen.»

Im Rahmen des NFS Nanowissenschaften wird der Nanometerbereich erforscht, um neue wegweisende Prinzipien zu erkennen und anzuwenden. Wissenschaftler aus Physik, Chemie, Biologie und Medizin arbeiten dabei eng zusammen, da in der Nanowelt auf der Ebene von Molekülen und Atomen die Grenzen der klassischen Disziplinen verschwinden und nur interdisziplinäre Teams Erfolgschancen besitzen. In den vergangen vier Jahren hat sich durch zahlreiche wissenschaftliche Publikationen und Einladungen zu internationalen Konferenzen gezeigt, dass sich der NFS Nanowissenschaften weltweit als hervorragendes Zentrum für Nanowissenschaften etabliert hat. Die Forschungsthemen im NFS sind dabei enorm vielfältig:

Es werden Biomoleküle untersucht, die dank modernster Rastersondenmikroskope und optischer Pinzetten in ihrer natürlichen Umgebung abgebildet und beobachtet werden können. Ein Forscherteam arbeitet bereits seit einiger Zeit an der Entwicklung eines arthroskopischen Rasterkraftmikroskops, das krankhafte Knorpelveränderungen bei arthritischen Kniegelenken in einem sehr frühen Stadium, lange bevor die ersten Krankheitssymptomen auftreten, messen kann. Mehrere Teams erarbeiten die theoretischen und praktischen Grundlagen zur Entwicklung des Quantencomputers. Ein Paradebeispiel ist die Realisation eines Quantenbits mit Hilfe der magnetischen Eigenschaft eines Einzelelektrons, das in kleinsten Nanostrukturen elektronisch kontrolliert werden kann. In anderen Forschungsprojekten wird untersucht, wie sich verschiedene chemische Verbindungen selbst organisieren und auf unterschiedlichen Oberflächen eigenständig anordnen, wie sie sich verschieben und anordnen lassen und welche Eigenschaften sie aufweisen. So können einzelne Moleküle beispielsweise als elektrische Schalter dienen oder als Datenspeicher eingesetzt werden. Die gezielte Herstellung und Erforschung neuer Verbindungen mit bestimmten definierten Eigenschaften spielt eine grosse Rolle. Funktionale Nanomoleküle und -materialien sollen dabei oft auch in der Lage sein, mit biologischen Systemen zu kommunizieren.

Im Rahmen des NFS Nanowissenschaften werden vor allem die wissenschaftlichen Grundlagen erarbeitet. Der Wissenschafts- und Technologietransfer und damit die Übertragung der wissenschaftlichen Erkenntnisse in Produkte wird ebenfalls unterstützt und gefördert. So wurden in der ersten Förderphase von 2001-2005 bereits drei Spin-off-Firmen von NFS-Wissenschaftlern gegründet (Concentris GmbH, Nanonis GmbH, SwissProbe AG) und zahlreiche Patente angemeldet. Daneben kommen die neuen wissenschaftlichen Erkenntnisse auch dem akademischen Nachwuchs zugute. Seit 2003 bietet die Universität Basel einen interdisziplinären Studiengang in Nanowissenschaften an. Wissenschaftler des NFS lehren im Rahmen dieses Curriculums und betreuen die Studierenden in verschiedenen Praktika.

Weitere Auskünfte

• Prof. Dr. Hans-Joachim Güntherodt, Direktor des NFS Nanowissenschaften, +41 61 267 37 67
• Prof. Dr. Christian Schönenberger, Stellvertretender Direktor des NFS Nanowissenschaften, +41 61 267 36 90