Research

Forschungsschwerpunkte: Nanowissenschaft, Nanotechnologie, Rastersondenverfahren, selbstorganisierende Systeme, Nanobiotechnologie, Nanomedizin, Theorie der Interaktion von Spitze und Probe

Harald Fuchs ist einer der Pioniere der Nanowissenschaften. Er befasst sich mit der Frage, wie man Materie in molekularen oder atomaren Dimensionen systematisch untersuchen und gezielt manipulieren kann.

Bereits zu Beginn seiner wissenschaftlichen Laufbahn beschäftigte er sich mit Rastersondenverfahren wie Rastertunnel- (STM) und Rasterkraftmikroskopie (AFM), unter anderem bei deren Erfindern Binnig und Rohrer im IBM-Forschungslabor Zürich. Später entwickelte er solche Geräte dann bei der BASF AG für die Chemische Industrie. Mittlerweile hat sich Fuchs‘ Spektrum an derartigen Technologien um die Rasternahfeld-Mikroskopie (SNOM), die optische Beobachtung unterhalb des Beugungslimits ermöglicht, die Raster-Ionenstrom-Mikroskopie (SICM), die sich besonders für biologische Proben wie lebende Zellen eignet, und die Dip-Pen-Nanolithografie-Methode erweitert. Letztere entwickelt und nutzt er insbesondere mit seiner Arbeitsgruppe Nanomechanik am Zentrum für Nanotechnologie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), beispielsweise um nanostrukturierte Biomaterialien herzustellen.

Harald Fuchs und seine Mitarbeiter untersuchen vor allem Nanopartikel, Proteine, Zellen, Zellmembranen, dünne organische Schichten und Grenzflächen von organischen und anorganischen Materialien. Hierbei interessieren Fuchs die Beziehungen von Struktur und Eigenschaften wie Haftung oder Stabilität sowie Möglichkeiten der Selbstorganisation.

Die Arbeit des Nanowissenschaftlers ist charakterisiert durch die enge Zusammenarbeit von Physikern, Chemikern, Biologen und Medizinern, die er in zahlreichen interdisziplinären Forschungsprojekten vereint.

Harald Fuchs‘ Arbeit liefert nicht nur wichtige Beiträge zur Instrumentenentwicklung und Grundlagenforschung. Sie zielt auch auf Anwendungen in diversen Feldern, darunter Opto-Elektronik (z.B. LEDs und Solarzellen) und Medizin, wo die Nanotechnologie neue Diagnose- und Therapieverfahren ermöglicht. Darüber hinaus engagiert sich Fuchs in der Erforschung der Risiken von Nanotechnologie.

Besonders verdient gemacht hat sich der Physiker um die industrielle Verwertung von Forschungsergebnissen: Fuchs hält nicht nur über 30 Patente, sondern hat auch zwei Startup-Unternehmen mitgegründet. Auf besondere Weise wird die Kooperation über die Fächergrenzen hinweg und in Richtung technologischer Anwendung am CeNTech Münster ermöglicht, dessen Mitbegründer und wissenschaftlicher Direktor Fuchs ist. Dort sind neben diversen Forschungsgruppen und Laboren auch junge Unternehmen ansässig.

Werdegang

• seit 2008 Gast-Professor an der Tsinghua University, Beijing, China
• seit 2004 Mitglied des Instituts für Nanotechnologie (INT) am Karlsruhe Institut for Technology (KIT), ehemals Forschungszentrum Karlsruhe
• seit 2004 Gast-Professor an der Zhejiang University, Hanghzhou, China
• seit 1998 Gast-Professor an der Jilin University, Changchun, China
• seit 1993 Professor an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster
• 1985-1993 Industrieforschung bei der BASF AG als Projektmanager für Ultradünne organische Schichten
• 1984-1985 Post-Doc bei IBM Rüschlikon, Schweiz
• 1982 Promotion an der Universität des Saarlandes, Saarbrücken (bei Herbert Gleiter)
• 1977 Diplom in Theoretischer Physik an der Universität des Saarlandes, Saarbrücken

Funktionen

• seit 2012 Mitglied im Direktorium des Herbert Gleiter Institute for Nanoscience HGI in Nanjing, China
• seit 2003 Wissenschaftlicher Direktor des Center for Nanotechnology (CeNTech), Münster
• 2000 Mit-Begründer des Center for Nanotechnology (CeNTech), Münster
• Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats des Deutschen Museums München
• Mitglied im Dechema-Arbeitsausschuss „Chemische Nanotechnologie“

Projekte

• seit 2008 DFG-TRR 61 „Multilevel-molekulare Assemblate: Struktur, Dynamik und Funktion“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2015 Ehrenprofessur der Nanjing Tech University, Nanjing, China
• seit 2011 Mitglied der World Academy of Sciences der UNESCO
• seit 2008 Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften acatech
• 2009 Verdienstkreuz 1. Klasse der Bundesrepublik Deutschland für seine Verdienste als Pionier der Nano-Wissenschaften und für die wirtschaftliche Umsetzung von Innovationen auf dem Gebiet der Nanotechnologie
• 2009 Friedrich Emich-Plakette der Österreichischen Gesellschaft für Analytische Chemie
• seit 2003 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2001 Innovationspreis Münsterland für Wissenschaft und Wirtschaft
• 1994 Philip Morris-Forschungspreis, Nanotechnologie