Unsere Exzellenzcluster

Ziel des Clusters „BioSysteM“ ist es, sich selbst organisierende molekulare und zelluläre Systeme mit programmierbaren, lebensähnlichen Eigenschaften zu erzeugen. Die Forschenden entwickeln biomolekulare Maschinen, intelligente Materialien oder Therapeutika. Als Grundlage neuer medizinischer Anwendungen erforschen sie auch die Steuerung der Zelldifferenzierung und Organbildung.

Der Cluster e-conversion untersucht die zugrunde liegenden Prozesse bei der Umwandlung erneuerbarer Energien und verfolgt einen bereichsübergreifenden Ansatz – von Quasiteilchen-Wechselwirkungen und hybriden Energiewandlungsschemata bis hin zu Grenzflächen- und Phasenmechanismen, unterstützt durch KI, ML (machine learning) und Hochdurchsatz-Experimente. Zusammen fördert dies neuartige hybride Energieumwandlungs- und Speichertechnologien der Zukunft sowie bestehende Technologien. Dies umfasst Beispiele aus der Photovoltaik, der Photokatalyse und der Batterietechnologie.

MCQST erforscht die wissenschaftlichen Grundlagen von komplexen Quantensystemen und schafft die technologische Basis für die Quantentechnologie, eine zentrale Zukunftstechnologie des 21. Jahrhunderts. Die Forschenden adressieren wichtige Anwendungsfelder, die von Quantencomputern, über leistungsfähige Quanteninformationssysteme und Quantensensoren bis zu neuartigen Quantenmaterialien reichen.

Der Cluster „ORIGINS“ erforscht die Entwicklung des Universums vom Urknall bis zur Entstehung des Lebens. Forschende aus der Astro-, Bio- und Teilchenphysik wirken zusammen, um beispielsweise nach dem Zusammenhang zwischen der Planetenbildung und der Entstehung der ersten präbiotischen Moleküle zu suchen. Sie wollen unter anderem zeigen, dass Leben ein natürlicher Prozess ist, der zur Entwicklung des Universums gehört.

Der Forschungscluster NUCLEATE erforscht die grundlegenden biologischen Funktionen von RNA- und DNA-Molekülen. Im Mittelpunkt stehen interdisziplinäre Ansätze, um besser zu verstehen, welche Aufgaben Nukleinsäuren im Organismus übernehmen – und wie ihre Aktivität gezielt reguliert werden kann. Als Schlüsseltechnologie der Medizin von morgen eröffnet die gezielte Modulation von Nukleinsäuren völlig neue Möglichkeiten für Diagnostik und Therapie.