Der amerikanische Ingenieur Dr. Corey Shemelya ist seit Anfang Oktober im Rahmen eines Alexander von Humboldt-Stipendiums an der Technischen Universität Kaiserslautern. Er beschäftigt sich mit strukturierten optischen Oberflächen im Mikro- und Nanobereich, die unter anderem bei neuartigen Kommunikationstechniken oder bildgebenden Terahertz-Messsystemen, etwa bei Sicherheitsscannern an Flughäfen, zum Einsatz kommen könnten. Shemelya forscht in der Arbeitsgruppe „Metamaterialien und Terahertz-Technologie“ bei Professor Dr. Marco Rahm im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik sowie im Landesforschungszentrum Optik und Materialwissenschaft (Optimas).
Moderne Sensoren und Kommunikationsgeräte werden immer leistungsfähiger. Umso wichtiger ist es, dass die in ihnen zum Einsatz kommenden Bauteile mit dieser Entwicklung Schritt halten. Genau daran arbeitet Corey Shemelya. Der Elektrotechniker entwickelt maßgeschneiderte Materialien, die aus einer Kombination von mikro- oder nanostrukturierten Metallen und Halbleiter-Materialsystemen bestehen. Sie sollen in neuer Kommunikationstechnik und optischen Technologien Verwendung finden. „Mit besonderen abstimmbaren Strukturen kann an unseren Oberflächen unmittelbar ein gezieltes optisches Verhalten erzeugt werden“, sagt Shemelya. „Damit ließe sich die Anwendbarkeit von Terahertz-Technologien enorm verbessern.“
Diese neuartigen Oberflächen könnten Dünnschicht-Halbleiter grundlegend verändern, da man sie mit maßgeschneiderten optischen Eigenschaften ausstatten könnte. „Eine relativ neue Entwicklung hierbei sind dynamische, steuerbare Oberflächen, die nur auf bestimmte Frequenzen ansprechen“, sagt der Forscher. „Bei solchen Bauelementen kann das optische Verhalten der Oberfläche durch bestimmte Signale, beispielsweise durch eine elektrische Spannung oder einen optischen Impuls, gezielt beeinflusst werden.“ Solche Techniken könnten zum Beispiel bei bildgebenden Terahertz-Sicherheitsscannern, etwa an Flughäfen, zum Einsatz kommen.
Im Rahmen des Alexander von Humboldt-Stipendiums wird der Ingenieur die nächsten zwei Jahre an der TU Kaiserslautern forschen. Zuvor hatte er eine Assistenz-Forschungsprofessur an der University of Texas in El Paso inne. Promoviert hat Shemelya an der Tufts University in Boston. In seiner Forschung beschäftigt er sich unter anderem mit 3D-Druck, Gigahertz- und Terahertz-Techniken, Metamaterialien, Infrarot-Bauelementen, der Nanophotonik und der Nachhaltigkeit. Er wurde bereits mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Joseph P. Noonan Outstanding Doctoral Research Prize (2015), dem Dow Chemical Sustainability Award und dem Edmond Optics „Optics Super Hero“ Preis (2010).
Die Alexander von Humboldt-Stiftung vergibt jedes Jahr Stipendien und Preise an Wissenschaftler aus aller Welt. Ein Stipendium der Stiftung ist eine besonders hohe Auszeichnung für den Forscher wie auch die gastgebende Institution. Postdoktoranden erhalten es aufgrund ihrer außerordentlichen Forschungsleistungen.
Moderne Sensoren und Kommunikationsgeräte werden immer leistungsfähiger. Umso wichtiger ist es, dass die in ihnen zum Einsatz kommenden Bauteile mit dieser Entwicklung Schritt halten. Genau daran arbeitet Corey Shemelya. Der Elektrotechniker entwickelt maßgeschneiderte Materialien, die aus einer Kombination von mikro- oder nanostrukturierten Metallen und Halbleiter-Materialsystemen bestehen. Sie sollen in neuer Kommunikationstechnik und optischen Technologien Verwendung finden. „Mit besonderen abstimmbaren Strukturen kann an unseren Oberflächen unmittelbar ein gezieltes optisches Verhalten erzeugt werden“, sagt Shemelya. „Damit ließe sich die Anwendbarkeit von Terahertz-Technologien enorm verbessern.“
Diese neuartigen Oberflächen könnten Dünnschicht-Halbleiter grundlegend verändern, da man sie mit maßgeschneiderten optischen Eigenschaften ausstatten könnte. „Eine relativ neue Entwicklung hierbei sind dynamische, steuerbare Oberflächen, die nur auf bestimmte Frequenzen ansprechen“, sagt der Forscher. „Bei solchen Bauelementen kann das optische Verhalten der Oberfläche durch bestimmte Signale, beispielsweise durch eine elektrische Spannung oder einen optischen Impuls, gezielt beeinflusst werden.“ Solche Techniken könnten zum Beispiel bei bildgebenden Terahertz-Sicherheitsscannern, etwa an Flughäfen, zum Einsatz kommen.
Im Rahmen des Alexander von Humboldt-Stipendiums wird der Ingenieur die nächsten zwei Jahre an der TU Kaiserslautern forschen. Zuvor hatte er eine Assistenz-Forschungsprofessur an der University of Texas in El Paso inne. Promoviert hat Shemelya an der Tufts University in Boston. In seiner Forschung beschäftigt er sich unter anderem mit 3D-Druck, Gigahertz- und Terahertz-Techniken, Metamaterialien, Infrarot-Bauelementen, der Nanophotonik und der Nachhaltigkeit. Er wurde bereits mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Joseph P. Noonan Outstanding Doctoral Research Prize (2015), dem Dow Chemical Sustainability Award und dem Edmond Optics „Optics Super Hero“ Preis (2010).
Die Alexander von Humboldt-Stiftung vergibt jedes Jahr Stipendien und Preise an Wissenschaftler aus aller Welt. Ein Stipendium der Stiftung ist eine besonders hohe Auszeichnung für den Forscher wie auch die gastgebende Institution. Postdoktoranden erhalten es aufgrund ihrer außerordentlichen Forschungsleistungen.
