Die zahlreichen Gäste, die auf den Campus strömten, erwartete zwischen Martin-Schmeißer-Platz und der „Straße der Ingenieure“ wieder ein buntes Programm: So konnten große und kleine Gäste spannende Experimente mit flüssigem Stickstoff und fußballspielende Roboter erleben, sich in Quizduellen und Sportchallenges messen, mit VR-Brillen in digitale Welten eintauchen oder einen von Studierenden selbstständig gebauten Rennwagen besichtigen. Internationale Studierende verkauften Speisen aus ihren Heimatländern und an DIY-Ständen und Fotoboxen konnten die Besucher*innen selbst kreativ werden und Erinnerungen für zu Hause mitnehmen. 

Auf den zwei Bühnen sorgten Livebands und TU-Ensembles für gute Stimmung. Auch die Tanzgruppen und das Cheerleading-Team des Hochschulsports begeisterten das Publikum mit ihren Auftritten und verbreiteten Tanzfieber auf dem Campus. Zudem konnten die Besucher*innen verschiedene Sportarten wie beispielsweise Bouldern selbst ausprobieren. Unterstützt wurde das traditionelle Sommerfest von der Gesellschaft der Freunde der TU Dortmund (GdF), der audalis Punge & Partner mbB, der Sparkasse Dortmund sowie dem Studierendenwerk Dortmund.

Weitere Informationen zum Sommerfest

Die Wübben Stiftung Wissenschaft unterstützt mit ihrem Programm „Tenure Track Professorship“ deutsche Universitäten bei der Berufung internationaler Wissen­schaft­ler*innen, die bereits mehrere Jahre im Ausland tätig waren. Matthias Grotevent hat an der ETH Zürich und am Schweizer Forschungsinstitut Empa promoviert. Als Postdoc forschte er in den USA am Massachusetts Institute of Technology in der Arbeitsgruppe des Chemie-Nobelpreisträgers Moungi G. Bawendi. Zuletzt war er Forschungsdirektor eines US-Start-ups für flexible Solarmodule, bevor er dem Ruf an die TU Dortmund folgte.

Seine Forschung ist interdisziplinär ausgerichtet und verbindet Grundlagenforschung in der Materialentwicklung mit praktischen Anwendungen sowie der Zusammenarbeit mit industriellen Partnern. Das verdeutlichte er auch bei seiner Antrittsvorlesung im Rahmen des Physikalischen Kolloquiums Anfang Juli. „Ich bin studierter Chemiker, habe in der Physik geforscht und arbeite heute als Materialwissenschaftler mit ingenieurwissenschaftlicher Denkweise“, sagte Grotevent. 

Mini-Spektrometer und flexible Solarzellen

Im Mittelpunkt seiner Forschung stehen Nanomaterialien, deren Eigenschaften sich gezielt einstellen lassen. Dadurch können sie Licht besonders effizient aufnehmen oder weiterleiten und eignen sich für neue Anwendungen in der Optoelektronik. Ein Vorteil ist, dass sich diese Materialien aus einer Flüssigkeit heraus verarbeiten lassen. Das vereinfacht die Herstellung deutlich und könnte neue Technologien günstiger und leichter zugänglich machen. Ein Beispiel sind miniaturisierte Infrarot-Spektrometer, die mithilfe dieser Materialien so klein werden könnten, dass sie künftig in Smartphones Platz finden. Sie könnten etwa helfen, Rückstände von Pestiziden in Lebensmitteln nachzuweisen oder den Blutzucker ohne Blutentnahme zu überwachen.

Auch für die Energiewende sind die Materialien vielversprechend: Grotevent entwickelt neue Ansätze für flexible und besonders leichte Perowskit-Solarzellen. Dabei geht es nicht nur um effizientere Materialien, sondern auch um deren Herstellung im großen Maßstab. Ziel ist es, extrem dünne Schichten gleichmäßig auf großen Flächen aufzubringen. Vereinfachte Herstellungsverfahren sollen die Produktion zuverlässiger machen und den industriellen Einsatz erleichtern.

Seine Forschung ist an der Fakultät Physik der TU Dortmund angesiedelt, die besonders stark in der Entwicklung moderner spektroskopischer Methoden ist. Außerdem bringt er seine Expertise in das Research Center Future Energy Materials and Systems ein, in dem die Universitäten der UA Ruhr ihre Forschung zu neuen Materialien und deren Rolle im Energiesystem der Zukunft bündeln.

Ansprechperson für Rückfragen:

Wie kann man ein positives Arbeitsklima am Lehrstuhl fördern? Was ist wichtig, um Forschungsteams erfolgreich zu führen? Wie lassen sich Konflikte im Team lösen? Was macht gute Kommunikation aus? Welche Erwartungen gibt es an eine Professur? Und welche Aufgaben und Verantwortlichkeiten übernimmt man eigentlich als Führungskraft in der Wissenschaft? Dies sind nur einige der Themen, die im Führungskräfte-Programm für TU-Professor*innen adressiert werden.

Für alle Neuberufenen sind das Einstiegsseminar und das Basismodul I „Rechtlich sicher führen an der TU“ verbindlich (insgesamt 12 Wochenstunden), für Erstberufene zusätzlich das Basismodul II „Kommunikation als Führungsinstrument“ sowie das Abschlussseminar (insgesamt 24 Wochenstunden). Zusätzlich gibt es acht Wahlmodule – von Recruiting über Promotionsbetreuung und Drittmitteleinwerbung bis zu Inklusiver Führung – die je nach eigenen Interessen belegt werden können.

„Mit dem Academic Leadership Program möchten wir unseren neuen wie auch unseren erfahrenen Professor*innen nicht nur die rechtlichen Rahmenbedingungen ihrer Führungsrolle vermitteln, sondern auch Gestaltungsmöglichkeiten aufzeigen und ihnen einen Baukasten mit Führungstools an die Hand geben“, sagt Stefanie Niemann von der Abteilung Personalentwicklung, die das Programm koordiniert.

Anmeldungen jederzeit möglich

Im Juni hat Prof. Nele McElvany, Prorektorin Forschung, den ersten sieben Absolvent*innen ihre Urkunden überreicht. Neue Termine in den einzelnen Modulen sind bereits für den Herbst angesetzt. Interessierte Professor*innen können sich jederzeit anmelden. Seit Sommersemester 2025 müssen Neu- und Erstberufene den jeweiligen Pflichtteil innerhalb ihrer ersten zwei Dienstjahre an der TU Dortmund absolvieren.

Eine gemeinsame, werteorientierte Führungskultur ist auch Ziel des Ruhr Innovation Lab, mit dem die TU Dortmund und die Ruhr-Universität Bochum derzeit in der Exzellenzstrategie gemeinsam antreten. Hierzu trägt das neue TU Academic Leadership Program bei.

Weitere Infos zum Programm und zur Anmeldung

Ansprechperson für Rückfragen:

Rund sechs Millionen Zapfen enthält ein menschliches Auge. Sie kommen vor allem im zentralen Bereich der Netzhaut vor und sind neben dem Farbsehen auch für das räumliche und das scharfe Sehen bei Tageslicht verantwortlich. Bei Dämmerlicht oder Dunkelheit übernehmen die weiter außen liegenden Stäbchen, die aber nur Schwarz-Weiß-Sehen ermöglichen. Während der Mechanismus für das Pigment der Stäbchen, das Rhodopsin, schon seit 25 Jahren bekannt ist, waren Struktur und Mechanismen der Farb-Opsine bisher noch unklar.

Dies lag vor allem daran, dass die Opsine für Laboruntersuchungen lange gar nicht verfügbar waren. Dem Kooperationspartner an der Nanchang University gelang es, diese Proteine in Zellkulturen herzustellen und zu isolieren. Für die Untersuchungen galt es, sie durch Licht zu aktivieren und diesen Zustand zu konservieren. Mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie ließen sich dann am Institut für Medizinische Physik und Biophysik der Berliner Charité hochaufgelöste zweidimensionale Aufnahmen im Ångström-Bereich erstellen und so einzelne Aminosäuren erkennen. Daraus konnten die Forschenden die detaillierte 3D-Struktur der Opsine rekonstruieren. 

Dabei ist insbesondere interessant, wie ein kleines Molekül namens Retinal im Inneren der drei Opsine eingeschlossen wird. Retinal reagiert auf Licht, indem es umklappt und dadurch eine komplexe Signalkette auslöst, die den Reiz schließlich ins Gehirn führt. Das Team konnte zeigen, dass sich die drei Opsine dadurch unterscheiden, welche Aminosäuren das Retinal umgeben. Dies beeinflusst wiederum, wie das Molekül auf Licht unterschiedlicher Wellenlänge reagiert, sodass die Opsine blaues, grünes oder rotes Licht detektieren. So regt farbiges Licht die verschiedenen Zapfen unterschiedlich stark an und ruft in der Kombination und der komplexen Weiterverarbeitung das Farbempfinden im Gehirn hervor.

Simulationen erklären die Lichtempfindlichkeit

Für das molekulare Verständnis der Strukturen waren Computersimulationen aus der Arbeitsgruppe von Prof. Igor Schapiro an der TU Dortmund entscheidend. Die Dortmunder Forschenden Probal Nag und Leon Busche führten sogenannte Multiskalensimulationen durch, also kombinierte quantenmechanische und molekülmechanische Berechnungen, mit denen sich die Wechselwirkung des lichtempfindlichen Retinals mit seiner Umgebung im jeweiligen Opsin besonders genau untersuchen lässt. 

„Mit der Kryo-Elektronenmikroskopie sieht man, wie die Proteine molekular aufgebaut sind. Mit unseren Simulationen können wir diese Daten verfeinern und zusätzlich nachvollziehen, wie das Retinal in dieser Umgebung elektronisch reagiert“, sagt Prof. Igor Schapiro. „Gerade diese elektronischen Eigenschaften, die durch die jeweiligen Aminosäuren der Proteine bedingt sind, entscheiden darüber, welche Lichtwellenlängen ein Pigment absorbiert — und damit, ob es eher auf blaues, grünes oder rotes Licht anspricht.“ 

Die Dortmunder Simulationen zeigten, dass die experimentell bestimmten Strukturen rund um das Retinal zu Eigenschaften der Opsine passt, die spektroskopisch gemessen werden konnten. Sie stützen daher die zentrale Schlussfolgerung der Studie, dass kleine Unterschiede in der Aminosäureumgebung des Retinals ausreichen, um die Lichtempfindlichkeit der drei menschlichen Farb-Opsine gezielt zu verschieben.

Zur Originalpublikation

Die Studie ist unter gemeinsamer Leitung von Dr. Patrick Scheerer (Charité) und Prof. Jin Zhang (Nanchang University, China) entstanden. Beteiligt waren neben dem Team um Prof. Igor Schapiro von der TU Dortmund auch Wissen­schaft­ler*innen der chinesischen Universitäten von Shenzen und Ganzhou und der australischen National University Canberra. 

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