NFS MUST (2010–2022)

Heiminstitutionen: ETH Zürich, Universität Bern

Forschungsthemen des NFS

Im Rahmen des NFS «MUST – Ultraschnelle Prozesse in molekularen Bausteinen» lag der Schwerpunkt auf der multidisziplinären Entwicklung (Physik, Chemie, Biologie) von experimentellen und theoretischen Instrumenten, die ein tieferes Verständnis über Materie auf mikroskopischer Ebene ermöglichen. Dazu wurden Prozesse und Interaktionen von Atomen und Molekülen in Echtzeit mit Ultrakurzzeitskalen untersucht. Die Ergebnisse dieser sogenannten Ultrakurzzeitforschung der am NFS beteiligten Forschungsgruppen betreffen wichtige gesellschaftliche Herausforderungen wie die Suche nach alternativen Energiequellen, die Synthese komplexer funktioneller Medikamente und die Entwicklung neuer elektronischer Geräte.

Wissenschaftlicher Impact

Die wichtigsten Entdeckungen betreffen die molekulare Strukturdynamik in Systemen – von kleinen Ionen bis zu Proteinen. Überdies resultierten Erkenntnisse über die Ladungs-, Energie- und Signalübertragung auf einer Skala, die bei einigen Angström (einer Längeneinheit, die 10-10 m entspricht) beginnt und bis zu makroskopischen Systemen im flüssigen oder festen Zustand reicht. Auf der Basis dieser Erkenntnisse konnte ein neues internationales Forschungsnetzwerk aufgebaut werden. MUST ist daher zusammen mit PULSE (Stanford University) und dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching) zu einem der führenden Konsortien auf diesem Gebiet geworden. Vom Impact des NFS zeugen zahlreiche wissenschaftliche Publikationen, die international auf grosses Interesse stiessen.

Bleibende Strukturen

Zur Durchführung dieser Spitzenforschung wurde am Departement Physik der ETH Zürich eine gemeinsame Forschungsplattform für ultraschnelle Forschung geschaffen, das FastLab. Ein Schwesterlabor wurde an der Universität Bern eingerichtet, die ebenfalls Heiminstitution war. Ausserdem wurden sechs Startups gegründet und neun Patente angemeldet. Das Vermächtnis dieses NFS geht jedoch über die Wissenschaft hinaus: Die Veröffentlichung des Buches «A Journey into Time in Powers of Ten» hat das Interesse einer breiten Öffentlichkeit an der ultraschnellen Wissenschaft geweckt. Eine weitere wichtige Entwicklung war das Engagement des NFS zugunsten von Frauen im MINT-Bereich. Die MUST-Jahrestagungen sowie spezielle Anlässe zum Thema Gleichstellung und Forschung haben das Bewusstsein und die Sensibilität für Gleichstellungsthemen gefördert; die Umsetzung wurde durch Tutorials und Programme für Personen aller Geschlechter unterstützt. Dank der Förderung von MUST konnte eine beträchtliche Zahl von Forscherinnen Führungspositionen übernehmen.