Junior Researcher Awards

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November 2020

This year the University of Freiburg has awarded 38 prizes totaling 109,000 euros to 55 young scientists. The prizes are awarded for outstanding research work based on recommendations from the respective faculties. Since 1989, private individuals and University institutions have provided a total of 2.6 million euros for young researchers’ awards. “Science in all its facets makes an invaluable contribution to the development of our society, especially in challenging and uncertain times," emphasizes Rector Prof. Dr. Kerstin Krieglstein. "Our young scientists help shape the future for all of us. All the prize winners have made a contribution to this effort with their dedicated research and outstanding work. I congratulate them on their

Prize winners of the Faculty of Engineering and its departments:

> BERNSTEIN-CORTEC-AWARD <

Dipl.-Biol. Katharina Heining
Bernstein Center Freiburg und Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK)
"Patterns of epileptiform activity in kainate injected mice – Detection, dynamics, and anatomical correlates"
Um Epilepsie erfolgreich zu behandeln, ist es notwendig, die zugrundeliegende Hirnaktivität zu verstehen. In dieser Dissertation wurden epileptische Aktivitätsmuster detektiert und kategorisiert, woraufhin das zeitliche Wechselspiel dieser Muster und ihr Verhältnis zu Hirnschädigungen untersucht werden konnte. Unsere Ergebnisse lassen auf komplexe Interaktionen schließen, die zu neuen Therapieansätzen führen könnten.

> EVA-MAYR-STIHL-JUNIOR RESEARCH AWARDS <

Dr.-Ing. Nicolas Kurz
Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH), Gips-Schüle-Professur für Leistungselektronik
"Untersuchung der elektro-akustischen und pyroelektrischen Eigenschaften von Aluminium-Scandium-Nitrid
für mikroakustische Hochfrequenzfilter"
Aluminium-Scandium-Nitrid gilt als vielversprechender Kandidat für den Einsatz in kompakten und energieeffizienten mikroakustischen Hochfrequenzfiltern der nächsten Mobilfunkgeneration 5G. Als Grundlage für die Entwicklung dieser Bauteile konnte durch die Untersuchungen dieser Arbeit ein vollständiger Materialparametersatz bereitgestellt und ein Materialmodell für das bessere Verständnis der Materialmechanik entwickelt werden.

Dr. Ing. Felix Predan
Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH)
"Development of highly efficient four-junction solar cells based on antimonides"
Felix Predan entwickelte in seiner Dissertation eine neuartige Vierfachsolarzelle, welche auf dem Material GaSb basiert. Auf Basis zahlreicher innovativer Prozesstechnologien konnte am Ende eine Solarzelleneffizienz von 43.8 % unter Konzentration demonstriert werden. Dieser Wert stellt einer
der höchsten bisher publizierten Wirkungsgrade für die Konvertierung von Sonnenenergie in elektrische Energie dar.

> ROBERT-MAYR-JUNIOR RESEARCH AWARDS <

Nick Harder, M.Sc.
Institut für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH)
"Quantification of Generic Flexibility in Distributed Energy Resources"
Ziel dieser Arbeit ist es, eine Methodik vorzustellen, die es ermöglicht, die Flexibilität und ihre Kosten für ein System, das aus mehreren Systemkomponenten besteht, zu quantifizieren. Eine Vielzahl von Lastprofilen aus verschiedenen Haushalten wird untersucht, um ihren Einfluss auf die Flexibilität zu untersuchen. Ein solches Modell erlaubt es, die Eigenschaften der aggregierten Flexibilität zu analysieren.

Hien Nguyen, M.Sc.
Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK)
"Development of platinum cobalt catalyst layer in proton-exchange membrane fuel cells towards enhanced
performance"
Um klimafreundliche Wasserstofffahrzeuge alltragstauglich zu machen, müssen die Produktionskosten der Proton-Austauschmembran Brennstoffzellen reduziert werden. Hierfür muss die Menge an wertvollem Platin (Pt) in der Kathodenkatalysatorschicht reduziert werden. Diese Arbeit entwickelt Katalysatorschichten, die mit nur einem Viertel der Menge Pt nahezu die gleiche Leistung erreichen wie reguläre Zellen.

> VDI-AWARDS <

Janosch Deurer, M.Sc.
Technische Fakultät, Institut für Informatik (IIF), Professur für Algorithmen und Komplexität
"Distributed Deterministic Dominating Set and Coloring of Graph Powers in CONGEST"
Mit aufstrebenden Feldern wie Cloud-Computing und Internet of Things wird es immer wichtiger, dass Rechner Lösungen gemeinsam berechnen können. Dabei kommen verteilte Algorithmen zum Einsatz. In meiner Arbeit untersuche ich in verteilten Systemen die Probleme Knotenfärbung und Minimum Dominating Set aus der Graphentheorie. Für diese Probleme präsentiere ich neue Algorithmen die die benötigte
Kommunikation zwischen den Rechnern minimieren.

Sophie Jenne, M.Sc.
Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK)
"Efficient solid phase extraction of short DNA fragments on carboxylated surfaces using centrifugal microfluidics"
Ein vielversprechender Ansatz zur Erkennung und Überwachung von Darmkrebs ist die Analyse der zirkulierenden Tumor-DNA (ctDNA). Zu den größten Herausforderungen hierbei gehören die kurze Halbwertszeit und Fragmentlänge der ctDNA sowie die Komplexität bestehender Apperaturen
zur Aufreinigung der ctDNA. Mikrofluidische Chips stellen einen vielversprechenden Ansatz dar, um solche komplexen Laborabläufe zu automatisieren und zu vereinfachen.

> WOLFGANG-GENTNER-JUNIOR RESEARCH AWARDS <

Dr. rer. nat. Andreas Peer
Institut für Informatik (IIF), Professur für Graphische Datenverarbeitung
"Implicit SPH Formulations for Viscous Fluids and Elastic Solids"
Die für gewöhnlich verwendeten expliziten Formulierungen im partikelbasierten Simulationsverfahren „SPH“ schränken den Zeitschritt stark ein, was in hohen Simulationszeiten resultiert. In dieser Arbeit werden implizierte Formulierungen für viskose Flüssigkeiten und elastische Festkörper vorgestellt, die durch das Lösen eines globalen Gleichungssystems einen größeren Zeitschritt erlauben und dadurch
die Simulationszeit merklich reduzieren.

Dr.-Ing. Robin Verschueren
Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK), Lehrstuhl Systemtheorie
"Convex approximation methods for nonlinear model predictive control"
Optimale Steuerung findet Anwendung in verschiedensten Bereichen, von großen Erdölraffinerien bis hin zu Staubsaugerrobotern. Ziel ist es, Systeme so zu regeln, dass ein gewisser Wert (Wirkungsgrad, Ertrag etc.) maximiert wird. Manche der oben genannten Systeme sind inherent komplex, z.B. aufgrund von nicht-Konvexität des unterliegenden Optimierungsproblem. Meine Arbeit behandelt unterschiedliche
Lösungen zu Problemen dieser Art.

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Congratulations to all prize winners and thanks to the donators!

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