Tessellationen unterteilen einen Raum ähnlich wie die Mosaiksteine ein Bild unterteilen. Die Untersuchung der einzelnen Steine und der von ihnen gebildeten Muster bietet eine Möglichkeit, sowohl reale Phänomene wie Mikrostrukturen als auch mathematische Objekte wie metrische Räume zu analysieren. In diesem Projekt untersuchen wir zufällige Tessellationen im hyperbolischen Raum, um einen überraschenden Zusammenhang zwischen Wahrscheinlichkeit, Geometrie und Algebra besser zu verstehen.

Sehverlust durch erbliche Netzhauterkrankungen wird durch fehlerhafte Gene verursacht. Meine Forschung nutzt moderne Werkzeuge wie CRISPR und RNA-Therapien, um Mutationen in Genen wie RHO, USH2A und ABCA4 gezielt zu korrigieren oder Stillzulegen. Diese Therapien werden in fortschrittlichen patientenbasierten Modellen getestet, darunter aus Stammzellen abgeleitete Netzhautzellen, mit dem Ziel, sichere und wirksame Behandlungen für die klinische Anwendung zu entwickeln.

In diesem Projekt wird untersucht, wie sich Lern- und Gehirnplastizitätsmechanismen zwischen jungen und älteren Erwachsenen im Kontext des visuellen Wahrnehmungslernens (Visual Perceptual Learning, VPL) unterscheiden. Unter VPL versteht man eine Verbesserung in einer visuellen Fähigkeit durch wiederholte visuelle Erfahrungen oder Training. Wir werden VPL mithilfe von Verhaltenstrainingsprotokollen untersuchen und mit Methoden wie Eye-Tracking, funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) und Magnetresonanzspektroskopie (MRS) kombinieren.

Helicene sind eine Klasse polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAK) mit schraubenförmigen Strukturen, die charakteristische optische und optoelektronische Eigenschaften aufweisen. Sowohl die Erweiterung der Helicenstruktur als auch ihre Dotierung mit Bor verbessern nachweislich diese Eigenschaften und ermöglichen vielfältige Anwendungen, beispielsweise in OLEDs und OFETs. Dieses Projekt konzentriert sich auf die Synthese von Helicenen, die diese beiden Strategien in sich vereinen, als potenzielle neue Materialien für die organische Elektronik und für grundlegende Studien.

Das Erdmagnetfeld leitet Zugvögel über weite Entfernungen. Trotz jahrzehntelanger Forschung bleiben die Mechanismen der magnetischen Orientierung bei Vögeln unklar. Jüngste Studien deuten darauf hin, dass Cryptochrome eine Rolle spielen, aber dies nachzuweisen ist schwierig. Unser Projekt untersucht, ob auch Rhodopsine, bisher übersehen, dazu beitragen. Wir wollen diese Photorezeptoren auf molekularer Ebene verstehen und Verhaltensstudien mit transgenen Vögeln ermöglichen.

Gewisse Ameisenarten zeigen Wundpflege- und Rettungsverhalten gegenüber verletzten Nestgenossen, was das Überleben des Einzelnen erhöht und die Arbeitskraft der Kolonie erhält. Trotz dieser Vorteile ist unklar, wie ökologische und evolutionäre Faktoren diese sozialen Verhaltensweisen geprägt haben. Durch die Anwendung interdisziplinärer Methoden aus der Verhaltens- und theoretischen Biologie wollen wir die Ursachen und Folgen der Evolution von Wundpflege- und Rettungsverhalten aufklären.

Das menschliche Gehirn verfügt über die bemerkenswerte Fähigkeit, Wissen aus spezifischen Lernerfahrungen flexibel auf neue Situationen zu verallgemeinern. Die Mechanismen, die solchen Generalisierungsprozessen zugrunde liegen, sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. Dieses Projekt zielt darauf ab, die kognitiven und neuronalen Repräsentationen zu charakterisieren, die erfolgreicher Generalisierungsprozesse zu Grunde liegen, und Faktoren zu identifizieren, die diese beeinflussen (z. B. Schlaf). So wollen wir verstehen, wie wir uns in einer sich ständig verändernden Welt zurechtfinden.

Elastokalorische Kühlung nutzt spannungsinduzierte Phasenumwandlungen, die beim Anlegen oder Entfernen von mechanischer Spannung latente Wärme freisetzt oder aufnimmt. Diese Technik ist vielversprechend aufgrund des hohen kalorischen Effekts. Nachteilig ist der große Aktor. Dieses Projekt zielt darauf ab, die mit Niedertemperaturwärme betrieben werden, zu integrieren, um das Verhältnis von Antriebs- zu Kältemittelmasse zu senken und ohne elektrischen Strom zu operieren.

π-Erweiterte Carbazole weisen faszinierende elektronische und optische Eigenschaften auf, die sie für vielfältige Anwendungen wie OLEDs, OFETs und Solarzellen interessant machen. Im Rahmen dieses Projekts werden neue Methoden zur Synthese dieser N-Heterozyklen erforscht und ihre Anwendung als organische Materialien wird intensiv untersucht.

In ihrer natürlichen Umgebung sind Insekten mit diversen Lichtbedingungen konfrontiert. Diese reichen von graduellen Veränderungen zwischen Tag und Nacht, bis zu rapiden Lichtschwankungen zwischen Habitaten. Um zu verstehen, wie Insekten relevante Informationen aus diesen dynamischen visuellen Szenen extrahieren, untersuche ich drei Phasen des komplexen Steuerkreises zwischen Wahrnehmung und Verhalten: (i) adaptives Verhalten, (ii) natürliches Input, und (iii) sensorische Verarbeitung.