Die ultraschnelle Elektronenbeugung (Mega-Electron-Volt Ultrafast Electron Diffraction, MeV-UED) ermöglicht die Beobachtung von Naturprozessen mit außerordentlich hoher Geschwindigkeit. Der von der Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) berufene Prof. Dr. Xijie Wang will damit extrem rasche Veränderungen in Materialien sichtbar machen. Die dabei eingesetzten MeV-Elektronen erreichen fast Lichtgeschwindigkeit. „Wir schießen im Experiment einen sehr schnellen Strahl aus Elektronen, auf ein Material. Wenn sie aufeinandertreffen, prallen die Elektronen an den Atomen ab und werden in verschiedene Richtungen gestreut. Diese Streuung (Beugung) erzeugt ein Muster, das wir auf einem speziellen Bildschirm sehen. Auf dieser Basis können wir einen Film drehen, der zeigt, wie die Atome im Material angeordnet sind und sich verändern“, erklärt Professor Xijie Wang.
Die Forschenden können mit der ultraschnellen Elektronenbeugung u.a. herausfinden, wie sich Wasser und andere beteiligte Stoffe in chemischen und biologischen Reaktionen verändern. Nützlich ist das beispielsweise u.a. bei der Entwicklung effizienterer Solarzellen und Batterien. Wang plant für die ultraschnelle Elektronenbeugung an der Universitätsallianz Ruhr eine Megaelektronenvolt-Farm. Sie soll Teil eines Zentrums für chemische Wissenschaft und Nachhaltigkeit der Universitätsallianz Ruhr werden und das Forschungsökosystem der Research Alliance Ruhr ergänzen. (jr)