Dr. Chakraborty, freuen Sie sich schon auf das Nobelpreisträgertreffen und warum haben Sie sich beworben?

Für jeden Akademiker oder Akademikerin ist es ein wahr gewordener Traum, Nobelpreisträger zu treffen – Forschende, deren Erkenntnisse das Leben von Millionen Menschen beeinflusst haben. Die Hauptmotivation ist jedoch der persönliche Austausch, bei dem ich mehr über ihre Herausforderungen bei der Erforschung neuer Gebiete, ihre Motivation und die Momente erfahren kann, in denen sie das Gefühl hatten, wirklich etwas gefunden oder geleistet zu haben, das langfristig Spuren hinterlassen wird.

Was bedeutet die Teilnahme für Sie und Ihre Arbeit?

Es wird ein unvergesslicher Moment. Eine einmalige Erfahrung, so viele Preisträger:innen unter einem Dach zu treffen. Ich freue mich darauf, von den erfahrenen Forschenden Motivation und Ratschläge zu erhalten, die mir bei meinem Übergang vom Forscher zum unabhängigen Gruppenleiter hilfreich sein werden. Persönlich betrachte ich es als Anerkennung, zu der mich mein derzeitiger Mentor Professor Christian Hess sowie meine früheren Begleiter Professor Efrat Lifshitz und Dr. Swastik Mondal befähigt haben.

Sie forschen als Postdoktorand der Alexander-von-Humboldt-Stiftung an der TU Darmstadt. Wie kam es dazu und was macht die Arbeit in der Gruppe von Professor Hess für Sie besonders?

Während meiner Promotion in Indien arbeitete ich an Struktur-Eigenschafts-Korrelationen bei Gassensoren mit dem Ziel, einen Beitrag zu Umwelt und Nachhaltigkeit zu leisten. Gegen Ende stieß ich auf ein kritisches Problem der Sensorik, bei dem ich nicht weiterkam. Ich suchte nach Literatur, die mir eine Richtung weisen würde, wie wir Sensoren untersuchen könnten, wenn sie funktionieren oder „leben“. Dabei stieß ich auf Artikel von Professor Hess, der eine Gruppe leitet für operando-spektroskopische Untersuchungen an Katalysatoren und Sensoren, die zu den wegweisenden Labors auf dem Gebiet der Festkörperkatalyse weltweit zählt. Der Wechsel an die TU Darmstadt fühlte sich für mich an, als würden Teile eines Puzzles zusammenfinden. Professor Hess gewährt mir die Freiheit des Denkens und wissenschaftlichen Strebens und hat mich dazu motiviert, jede neue Idee selbstbewusst anzugehen. Hier kann ich meine Forschung unabhängig betreiben, Kooperationen aufbauen und mein eigenes Spezialgebiet entwickeln.

Worum geht es in Ihrer Forschung?

Sensoren sind der Schlüssel zur Erkennung einer Vielzahl von Gasen – angefangen bei Schadstoffen bis hin zu organischen Molekülen, die aus verdorbenen Lebensmitteln entstehen. Durch die Analyse der ausgeatmeten Luft ist sogar die Diagnose von Diabetes oder Lungenerkrankungen möglich. Ich versuche zu ergründen, welchen Mechanismus diese Sensoren bei ihrer tatsächlichen Funktionsweise anwenden, um auf diese Weise neue Sensoren zu entwickeln, die frühere Prototypen an Robustheit, Empfindlichkeit, Haltbarkeit und Selektivität übertreffen. Dazu gehören Sensoren, die Gefahren am Arbeitsplatz wie Stickstoff- und Schwefeloxide erkennen oder auch Ammoniaksensoren für die Lebensmittel- und Verpackungsindustrie sowie integrierte Sensorarrays als elektronische Nasen zur Überwachung von Umweltgefahren.

Wie sieht ihre Arbeit genau aus?

Für meine Forschung versetze ich Elektronen in einem festen Material mit einer bestimmten Lichtquelle – etwa einem Laser – in Schwingung und ermittle die Bedingungen, unter denen diese Materialien einen signifikanten Austausch mit beliebigen Zielmolekülen eingehen können. Ich versuche, Anomalien in einem nahezu perfekten System zu nutzen, um die Geheimnisse rund um Sensoren aus einer neuen Perspektive zu erklären. Abgestimmt habe ich meine Forschung zudem auf eine neue Materialklasse, die Van-der-Waals-Systeme. Das sind Schichtmaterialien, deren einzigartige Oberflächenmechanismen ich anhand spezifischer Licht-Materie-Wechselwirkungsexperimente untersuche. Große Bedeutung hat das für die Sensor/Katalysatorforschung. Gemeinsam mit führenden Forschungsgruppen in Europa versuche ich, dieses Gebiet an der TU mit Unterstützung von Professor Hess weiterzuentwickeln.

Welche Erfolge erhoffen Sie sich?

Mein primäres Ziel besteht darin, einen neuen Aspekt der Halbleiterforschung im Hinblick auf Nachhaltigkeit zu entwickeln, aber ich möchte auch meine eigene Forschungsgruppe aufbauen. Ich will dazu beizutragen, eine Brücke zwischen unseren Forschungsergebnissen und der Industrie zu schlagen, damit Wissenschaft greifbar wird. In Zeiten des Klimawandels und der Energiekrise möchte ich meinen Beitrag leisten für die Gesellschaft, auch die deutsche, deren Unterstützung mir eine Plattform geboten hat, um meine akademische Laufbahn zu verfolgen.