Prof. Boris Kozinsky

Erzählen Sie doch mal: was fasziniert Sie an der Forschung?
Die Möglichkeit, von grundlegenden Gleichungen der Quantenphysik auszugehen und mit Hilfe von Computern Eigenschaften von realen Materialien genau vorherzusagen, fühlt sich für mich immer noch sehr magisch an. Es gibt keine bessere Bestätigung für die Kraft und Richtigkeit unseres Verständnisses der Welt der Atome und Elektronen, als wenn solche Berechnungen zur Erfindung eines völlig neuen und besseren Materials führen.

Was macht die Forschung bei Bosch besonders?
Vertiefte Grundlagenuntersuchungen und neue Ideen werden gewürdigt, während gleichzeitig Praxisnähe und Schnelligkeit einen hohen Stellenwert genießen. Diese Ausgewogenheit macht die Bosch Forschung so einzigartig. Das Bestreben, saubere und effizientere Technologien zu entwerfen, bringt Wissenschaftler aus verschiedensten Teams und vielen Kontinenten zusammen. Dadurch arbeiten wir in einer sehr vielseitigen und anregenden Forschungsumgebung. Man hat das große Ganze vor Augen: von den grundlegenden Funktionen eines Geräts bis hin zu betriebs- und marktwirtschaftlichen Aspekten und Produktionsprozessen.

Woran forschen Sie bei Bosch?
In unserer Universitäts-Industrie-Kooperation entwickeln wir eine neue Art von Methoden, die über die Genauigkeit von vollständigen quantenmechanischen Beschreibungen von Elektronen und Atomen verfügen, aber um einiges schneller zu lösen sind. Dafür entwerfen wir maschinelle Lernmodelle auf der Grundlage physikalischer Symmetrien und lassen sie automatisch trainieren. Wir wenden diese Methoden an, um Phasenumwandlungen in Legierungen, den Transport von Ionen in Elektrolyten sowie Katalysereaktionen zu untersuchen. Wir arbeiten auch an der Vorhersage der elektronischen und thermischen Leitfähigkeit in Halbleitern, was für das Design von Leistungselektronik und Sensoren wichtig ist.

Was sind die größten wissenschaftlichen Herausforderungen in Ihrem Forschungsfeld?
Es ist sehr schwierig, die Funktionsweise realistischer komplexer Materialien genau zu verstehen, zumal wir ihre oft unvollkommene Zusammensetzung und Struktur nicht vollständig kennen. Die Brute-Force-Simulation funktioniert in einfachen Idealfällen, doch um Fortschritte zu erzielen, müssen wir bei der Kombination von Experimenten und Berechnungen kreativ vorgehen. Die Herausforderung liegt in den sehr unterschiedlichen Zeitskalen der schnellen Bewegung einzelner Atome und der insgesamt langsamen Entwicklung und Reaktion von Materialien. Um die Kluft zwischen grundlegenden Gleichungen und echten Anwendungen zu überbrücken, braucht es ein hohes Maß an Denkarbeit, Softwareentwicklung und innovativen Methoden.

Wie werden Ihre Forschungsergebnisse zu „Technik fürs Leben“?
Wir arbeiten an Materialien, die weltbewegende Technologien ermöglichen. Neue Hochleistungsmaterialien sind das Herzstück von Produkten der nächsten Generation: Brennstoffzellen, Antriebe, Sensoren, Legierungen, Beschichtungen und vieles mehr. Unsere Arbeit hat zur Erfindung neuer Materialien und Rechenmethoden geführt, die für industrielle und akademische Anwendungen, nicht nur bei Bosch, untersucht und genutzt werden.