Wissenschaft muss Risiken eingehen, um Innovation zu erzeugen. Deshalb soll die Förderlinie LOEWE-Exploration Forschenden die Freiheit geben, mit offenem Ausgang neuartigen, hoch innovativen Forschungsideen nachzugehen. Davon profitieren in der jüngsten Förderrunde nun erneut Forschende der TU mit ihren Projekten „EK-Target: Gezielter elektrokinetischer Transport von Bakterien in porösen Medien durch Zellladungsbeschichtung“ (Antragsteller: Professor Massimo Rolle, Mitantragsteller: Dr.-Ing. Shelesh Agrawal), „Embedding the Past: Historische Quellen für KI zugänglich machen“ (Antragstellende: Professorin Andrea Rapp und Professor Michael Schonhardt) und „Exziton-basierte technologische Anwendungen“ (Mitantragsteller: Professor Bernhard Urbaszek).

„Ich freue mich sehr über den Erfolg unserer Kolleginnen und Kollegen, die im Format LOEWE-Exploration eine Anschubfinanzierung für ihre Vorhaben erhalten und gratuliere den Antragstellerinnen und Antragstellern herzlich“, so Professor Matthias Oechsner, Vizepräsident für Forschung der TU. „Die bewilligten Projekte stehen für exzellente Forschung, die wissenschaftlich anspruchsvoll ist und gleichzeitig gesellschaftlich relevante Fragen adressiert. Sie demonstrieren eindrücklich, dass Forschende der TU mutig neue Lösungen vordenken, um innovative Fragestellungen an den Schnittstellen traditioneller Wissenschaftsdisziplinen gemeinsam zu bearbeiten – und unkonventionelle Wege mit dem Ziel verantwortungsbewusster Veränderungen für morgen beschreiten."

Ein gezielter Bakterientransport in porösen Medien wird einen transformativen Fortschritt für viele wissenschaftliche Disziplinen darstellen, darunter Medizin, Landwirtschaft, Hydrogeologie sowie viele industrielle und technische Bereiche. Dies kann zum Beispiel neue Wege bei der Biosanierung von kontaminierten Böden und Grundwasser, beim Medikamententransport in biologischem Gewebe und bei der bakteriengestützten Düngung eröffnen. „EK-Target“ verfolgt den Ansatz, durch die technische Gestaltung der Oberflächenbeschichtung von Bakterienzellen und die Anwendung multidirektionaler elektrischer Felder Bakterien effektiv zu mobilisieren. Die Bakterien könnten sich dann durch elektrische Felder, die außen an die porösen Medien angelegt werden, präzise steuern und lenken lassen.

Antragsteller: Professor Massimo Rolle, Institut für Angewandte Geowissenschaften, TU Darmstadt
Mitantragsteller: Dr.-Ing. Shelesh Agrawal, Institut IWAR, TU Darmstadt

Large Language Models (LLMs) verändern die Bedingungen wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Diskurse. Besonders Forschungen zur Vor- bzw. frühen Moderne stehen vor großen Herausforderungen, da ihre Quellen und Sprachstände in kommerziellen Modellen stark unterrepräsentiert sind. Dies führt zu Halluzinationen, Intransparenz und Missbrauchspotential in der Vergangenheitsforschung. Das Projekt „Embedding the Past“ untersucht und entwickelt Methoden, um LLMs für die historische Forschung nutzbar zu machen. Zunächst werden multilinguale Embedding-Modelle hinsichtlich ihrer Eignung für vormoderne Sprachstände evaluiert und angepasst. Grundlage hierfür bildet ein Trainingskorpus, das über zwei Millionen Token aus lateinischen und mittelhochdeutschen kirchenrechtlichen Quellen sowie deren moderne Übersetzungen umfasst. Abschließend wird eine Applikation entwickelt, die Forschenden einen niederschwelligen Zugriff auf historische Quellen durch LLMs ermöglicht und so historische Texte in KI-gestützte Diskurse integriert.

Antragstellende: Technische Universität Darmstadt, Professor Michael Schonhardt und Professorin Andrea Rapp, Institut für Sprach- und Literaturwissenschaft in Kooperation mit der Akademie der Wissenschaften und der Literatur | Mainz

Maßgeschneiderte Nanomaterialien für gezielte technologische Anwendungen waren schon immer ein Traum in den Materialwissenschaften. Mit dem Aufkommen der atomar dünnen und stapelbaren 2D-Materialien gibt es seit Kurzem eine Materialklasse, die dem sehr nahekommt. Im Vergleich zu herkömmlichen Halbleitern besitzen 2D-Materialien eine Reihe von überlegenen Eigenschaften, die weitgehend durch sogenannte Exzitonen dominiert sind. Diese binden negative Ladungen (Elektronen) und positive (sogenannte Löcher) zu neuen Quasiteilchen. Exziton-basierte technologische Bauelemente gelten als vielversprechende Alternative zu herkömmlichen elektronischen und spintronischen Bauteilen – allerdings bislang noch ohne konkrete Anwendung. Das Projekt „Exziton-basierte technologische Anwendungen“ zielt darauf, hochqualitative und elektrisch geschaltete Strukturen herzustellen, zu charakterisieren und deren technologische Anwendung zu etablieren. Die Vision der Forschenden ist es, den Weg zu einer neuartigen, atomar (ein Nanometer) dünnen und exziton-basierten Technologie zu ebnen.

Antragstellerin: Universität Marburg, Mitantragsteller: Professor Bernhard Urbaszek, Institut für Physik Kondensierter Materie der TU Darmstadt

HMWK/sip