Länger haltbar und effizienter

Angesichts der starken Konkurrenz aus Fernost hat die EU erkannt, dass die nötigen wissenschaftlich-technischen Fortschritte nur erzielt werden können, wenn man das Fachwissen aus Universitäten und Industrie kombiniert und dabei theoretische Ansätze mit empirischer Forschung verknüpft. Hierfür bedarf es nicht nur langfristiger Partnerschaften und einer hochwertigen Forschungsinfrastruktur, sondern auch junger kreativer Talente, die bereit und in der Lage sind, wissenschaftliche Innovationen voranzutreiben.

Unter der Leitung der Universität Bayreuth hat sich das TADFlife Marie-Skłodowska-Curie Innovative Training Network (ITN) dieser Herausforderung angenommen. Das Netzwerk wird aus dem EU-Programm Horizont 2020 finanziell gefördert. „TADFlife ist ein Verbund mit einer hochinteressanten Struktur“, sagt Professor Anna Köhler, Inhaberin des Lehrstuhls für die Optoelektronik weicher Materie an der Universität Bayreuth. Sie leitet das ITN, das acht europäische Universitäten, sieben außereuropäische Universitäten sowie sechs Unternehmen vernetzt. Deutsche Universitäten sind in diesem Team durch Bayreuth und Augsburg vertreten.

TADF steht für „thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz": Diese Eigenschaft ist charakteristisch für eine neue Generation von OLEDs: Mit thermischer Energie werden nicht-emittierende phosphoreszierende Zustände in fluoreszierende Zustände umgewandelt. Prof. Dr. Peter Strohriegl, Professor für Makromolekulare Chemie an der Universität Bayreuth, erklärt: „Bis vor kurzem hat man noch teure Schwermetalle wie Platin oder Iridium in die OLEDs einbauen müssen, damit phosphoreszierende Zustände emittieren.“

TADF-Emittenten verbrauchen hingegen keine knappen Edelmetallressourcen. Darüber hinaus ist TADF ein zu 100% effizienter Mechanismus, der Triplett-Zustände in emittierende Singlet-Anregungszustände umwandelt. Dadurch wird eine 100%ige interne Quanteneffizienz möglich. Doch bevor solche hocheffizienten OLEDs ihren Weg in industrielle Produkte finden können, muss zunächst ihre Lebensdauer verbessert werden.

An die Frage der Effizienz und Lebensdauer von Blaulicht-Emittern geht das TADFlife-Team mit einem interdisziplinären Forschungsansatz heran. Experimentelle und theoretische Untersuchungen werden dabei verknüpft. Insbesondere untersuchen die Wissenschaftler die materialwissenschaftlichen Aspekte von TADF, um herauszufinden, welche Faktoren deren Lebensdauer beeinflussen. Auf der Basis der dabei gewonnenen Erkenntnisse können dann maßgeschneiderte Materialien für eine neue Generation von Blaulicht-Emittern hergestellt werden. So bringt das TADFlife-Projekt eine wissenschaftlich-technische Innovation auf den Weg, die das Potenzial hat, das Wirtschaftswachstum und damit auch den Wohlstand zu fördern.

Kooperationen dieser Art bieten dem wissenschaftlichen Nachwuchs spannende Perspektiven. „Unsere Doktoranden werden Praktika – sogenannte „secondments“ – in etablierten Unternehmen der Privatwirtschaft, wie etwa bei Merck, aber auch in Startups, beispielsweise bei Simbeyond, absolvieren. Hinzu kommen Forschungs- und Studienaufenthalte in namhaften Hochschulen in- und außerhalb Europas. Wir freuen uns und sind auch ein wenig stolz darauf, dass wir unseren Doktoranden die Möglichkeit bieten können, an herausragenden Universitäten und Instituten zu forschen und sich weiterzubilden – sei es in Seoul, Kyoto, Kyushu, Los Angeles oder Atlanta, um nur einige Standorte dieser internationalen TADFlife-Partner zu nennen.”

Der Bayreuther Student Rishabh Saxena aus Indien zeigt sich bereits begeistert: “Ich bin schon sehr gespannt auf mein Praktikum bei Simeyond in Eindhoven, wo ich in einem industriellen Umfeld aktuelle und zukunftsweisende Technologien kennenlernen werden.“ Sein Kollege aus der Makromolekularen Chemie, Francesco Rodella aus Italien, freut sich schon auf seinen Studienaufenthalt an der UCLA in Los Angeles: “Das ist eine großartige Gelegenheit, um neue fächerübergreifende Forschungsansätze kennenzulernen und ein Teil der wissenschaftlichen Community Kaliforniens zu werden.“

Ein vielseitiges, auf die Interessen der Doktoranden zugeschnittenes Studienprogramm rundet das Praktikumsprogramm ab. Es umfasst nicht nur Vorlesungen, Workshops und Schulungen im Labor, sondern auch die Entwicklung von „Soft Skills“ und eines individuellen Persönlichkeitsprofils. „Diese Angebote sind eine hervorragende Schulung für unsere Forschungsarbeiten im Rahmen der Promotion und ebenso eine gründliche Vorbereitung für eine anschließende Karriere in Wirtschaft oder Wissenschaft,” sagt Eimantas Duda aus Litauen. „Das kann ich nur bestätigen”, freut sich Julia Wollmann, eine OLED-Forscherin aus Deutschland, die gerade ihre Promotion beendet und nun ihre berufliche Laufbahn startet.

Das TADFlife-Projekt verfolgt einen ganzheitlichen wissenschaftlichen Ansatz, der allen Beteiligten eine Vielzahl von Fähigkeiten und Fachkompetenzen abverlangt. Ein ITN-Netzwerk ist gerade deshalb ein ideales Format für zielstrebige junge Forscherinnen und Forscher. Ausgehend von einer gemeinsamen, industrierelevanten wissenschaftlichen Fragestellung, bietet es Doktorandinnen und Doktoranden die Möglichkeit, eng im Team zusammenzuarbeiten, gemeinsam zu innovativen Problemlösungen vorzudringen und dabei Fähigkeiten und Techniken zu erwerben, die für den Erfolg in Forschung und Industrie entscheidend sind.