© Nicolò Maccaferri

Die Einsatzmöglichkeiten von Licht und Lichtimpulsen haben es Forscher Nicolò Maccaferri angetan

Nicolò, du bist Physiker und Materialwissenschaftler an der Uni Luxembourg. Was erwartet die Besucher in deinem Workshop beim Science Festival?

In unserem Workshop wird es hauptsächlich darum gehen, zu zeigen, wie man mit Hilfe von Licht sehr kleine Objekte sehen kann. Wir wollen ein Stück weit auch erklären, wie ein Mikroskop funktioniert. In 2014 ging der Chemie-Nobelpreis an Forscher, denen es mit Hilfe neuer Technologien gelungen war, ultrahochauflösende Aufnahmen von sehr kleinen Molekülen in Zellen zu machen. Dadurch lassen sich viele biologische Prozesse verstehen. Wir wollen den Teilnehmern unseres Workshops erklären, wie Bilder im Inneren des Mikroskops entstehen. Wir wollen zeigen, wo beim Arbeiten mit herkömmlichen Mikroskopen die Grenzen liegen und warum diese ultrahochauflösenden Bilder so besonders sind.

Was ist denn an diesen ultrahochauflösenden Bildern so besonders?

Bevor es diese Entdeckung gab, ist man davon ausgegangen, dass man keine Objekte sehen kann, die kleiner sind als die Hälfte einer Lichtwelle. Das hier also die Grenze des physikalisch Machbaren liegt. Und als dann Forscher erstmals mit der Idee kamen, dass es durchaus einen Weg gibt, diese Grenze zu überschreiten, wurden sie zunächst nicht richtig ernst genommen. Sie haben demonstriert, dass es möglich ist, und dafür dann am Ende den Nobelpreis erhalten.  Und das ist etwas, das ich auch gerne den Studenten und Schülern mit auf den Weg gebe: Sie sollten keine Angst davor haben, Dinge zu hinterfragen. Wenn Sie von etwas nicht restlos überzeugt sind, sollten sie der Sache nachgehen. Nur so kann man neue Dinge entdecken.

Bist du das erste Mal beim Science Festival dabei?

Ja, das ist das erste Mal. Aber ich habe bereits an ähnlichen Veranstaltungen in anderen Ländern mitgemacht und vor ein paar Jahren auch schon beim TEDx in Luxemburg. Es macht mir sehr viele Spaß, und ich denke auch, dass es derzeit wichtiger denn je ist, Menschen für Wissenschaft zu begeistern und zu gewinnen.

Inwiefern können Veranstaltungen wie das Science Festival dabei helfen?

Es gibt viele Menschen, die nicht wirklich verstehen, was wir Wissenschaftler machen, wie wir es machen und vor allem warum wir es machen. Ich selbst habe viele Freunde, die beruflich nicht mit Forschungsthemen zu tun haben. Manche von ihnen denken, dass wir irgendwo in einem Labor abhängen und mit Lasern spielen, können aber nicht erkennen, was eigentlich das Ziel unserer Arbeit ist. Ich bringe dann als leicht verständliches Beispiel immer das Smartphone ins Spiel: Das Gerät ist voll mit Materialien, die bereits vor 150 Jahren erforscht wurden. Und trotzdem hat es gut anderthalb Jahrhunderte gedauert, bis das erste Smartphone da war.

Im Grunde fängt tatsächlich alles immer damit an, dass Menschen in Laboren etwas ausprobieren oder eben auch mit Lasern spielen. Um zu verstehen, wie etwas funktioniert. Und ich denke, dass es für jede Forschungseinrichtung und für jede Universität eines der obersten Ziele sein sollte, ihre Arbeit der Öffentlichkeit verständlich zu vermitteln. Entscheidend dabei ist, dass die Menschen dabei etwas lernen, gleichzeitig aber nicht durch Details gelangweilt werden. Oft reicht es auch schon, Ihnen die Vision oder Idee hinter der Forschung zu vermitteln. Und manchmal bewegt man sich dabei eben auch an der Grenze zu Sciencefiction. Wärst du vor 150 Jahren mit deinem Iphone auftaucht, dann hätte wahrscheinlich jeder gedacht, du wärst ein Außerirdischer.

Woran forschst du denn an der Uni Luxemburg?

Nun, grob gesagt: Wir nutzen sehr, sehr kurze Lichtimpulse, um Materialien und Moleküle zu erregen. Wir versuchen damit die physikalischen Haupteigenschaften dieser Materialien zu untersuchen, können dadurch zum Beispiel herausfinden, wie bestimmte Metalle Elektrizität leiten. Wir regen die Elektronen in den Metallen durch die Lichtimpulse an und sehen dann, wie sie sich bewegen. Also wir sehen die Elektronen nicht wirklich, sondern wir erkennen die Eigenschaften des Lichtes, wenn es das Material durchdringt oder eben nicht.

Wir untersuchen darüber hinaus auch, wie sich Materialien verhalten, wenn sie sehr groß oder aber sehr, sehr klein sind – also im Nanobereich. Weil sich Materialien in diesem Bereich ganz anders verhalten. Und auch viel schneller. Um eine Vorstellung davon zu haben: Ein Elektron benötigt nur ungefähr eine Billiardstel Sekunde, um sich um den Atomkern zu bewegen. Aus der Sicht eines Elektrons sind wir uralt, älter als für uns das gesamte Universum.

Interview: Uwe Hentschel

Fotos: Nicolò Maccaferri 

Auch interessant

Science-Festival-Workshop Hohe Dichte bei Metall und Aha-Erlebnissen

Vom 11. bis 14. November steigt das Science Festival in Luxemburg-Grund. Mit dabei ist auch Physiklehrer Pierre Kuffer, ...

FNR
SCIENCE FESTIVAL 2021 Ein Wochenende zum Experimentieren und Staunen

Ein Erlebnis für die ganze Familie: Das größte Fest der Wissenschaften in Luxemburg findet vom 13. bis zum 14. November ...

Luxemburgische Ermittlung Die Wissenschaften im Mittelpunkt der polizeilichen Ermittlungsmethoden

Welche Aufgaben haben Kriminaltechnik und -wissenschaft? Entsprechen unsere Serien der Realität? Digitaler oder genetisc...