Materialien für ein besseres Leben

Die Materialwissenschaft ist eine Querschnittsdisziplin, die sich in den letzten Dekaden insbesondere aus der Physik, der Chemie, der Biologie und dem Ingenieurwesen herausgebildet hat. Im Unterschied zu den genannten "Mutterdisziplinen" umfasst und integriert sie viele Längen- und Zeitskalen, reine Grundlagenforschungsaspekte wie auch anwendungsnahe Themen. Sie ist in den Naturwissenschaften beheimatet, hat aber über das Ingenieurwesen gesellschaftlich relevante Anwendungen im Blickfeld. Die Materialwissenschaft spielt in der modernen Technologie und im täglichen Leben eine kaum zu überschätzende Rolle. So sind viele Entwicklungen in der Medizin-, Umwelt-, Informations-, Verkehrs- und Energietechnik durch die Erfindung neuer Materialien initiiert und möglich geworden, man denke nur an Halbleiter, Hochleistungs-polymere und -keramiken, biokompatible Materialien und funktionale Oberflächen.

1981 wurde an der ETH Zürich das Departement "Werkstoffe" gegründet. Das heutige Departement Materialwissenschaft ist im Jahre 2000 aus diesem hervorgegangen, um das Fach Materialwissenschaft, also die Lehre von Stoffen mit Funktion, adäquat, nachhaltig und zukunftsorientiert an der ETH und in der Schweizer Gesellschaft zu plazieren. Wohl aus historischen Gründen werden "Werkstoffe" überwiegend mit dem Ingenieurwesen assoziiert, was der genannten Querschnittsfunktion zwischen den Disziplinen und dem Wunsch des D-MATL nach einer Stärkung der weichen Materialien und der besonderen Betonung der Vielskaligkeit der Fragestellungen nicht gerecht wurde. Diese Einsicht führte 2000 zur Neuorientierung, die sich nicht nur auf die Namensänderung beschränkte, sondern vielmehr zu einer zielgerichteten Berufungspolitik führte. Weltweit standen praktisch keine berufbaren Materialwissenschaftler oder -wissenschaftlerinnen zur Verfügung, die dem Selbstverständnis des D-MATL über das Fach entsprochen hätten. Deshalb wurden in den letzten Jahren gezielt anerkannte Repräsentanten der Mutterdisziplinen berufen, von denen zu erwarten war, dass sie sich mit ihrem Wissen in Physik, Chemie, Biologie oder dem Ingenieurwesen in das Zentrum des Faches vorarbeiten und damit helfen würden, dieses neu auszurichten und eine eigenständige Ausprägung der Materialwissenschaft Marke ETH zu etablieren. Dieser integrative Prozess ist mittlerweile weitgehend realisiert und trägt schöne Früchte, worauf das D-MATL nicht ohne Stolz verweist.

In den Jahren seit der Neuausrichtung sind am D-MATL weitere wesentliche Schritte zur Etablierung der Materialwissenschaft als eigenständige Disziplin getan worden. Hier ist insbesondere die Studienreform zu nennen, die es den Studierenden gestattet, wichtige Aspekte der Mutterdisziplinen miteinander zu verbinden, das Wesen der Materialwissenschaft zu verstehen und dadurch zu "echten" Materialwissenschaftlern und -wissenschaftlerinnen zu werden. Diese Schritte manifestieren sich in der Führungsrolle, die dem D-MATL im ETH-übergreifenden Materials Research Center (MRC) fast wie naturgegeben zugewachsen ist, ebenso wie z. B. in den exzellenten Berufschancen der Abgänger. Auch ist das Departement auf überzeugende Weise in der Lage, weltweit hervorragende Doktoranden, Postdocs und Habilitanden anzuziehen. Mit den Erfolgen bei den Studienanfängern kann man allerdings noch nicht zufrieden sein; eine selbstkritische Analyse führt zu der Erkenntnis, dass aufgrund der relativ kurz zurückliegenden Geburtsstunde der Materialwissenschaft und des Fehlens eines entsprechenden Schulfachs eine noch nicht hinreichende Anzahl herausragender Schulabgänger das Studium Materialwissenschaft direkt aufnimmt. Viele dieser Abgänger lassen sich als Chemiker, Physiker, Biologen und Ingenieure ausbilden und entscheiden sich erst später dazu, in die Materialforschung zu gehen.

Konsequenterweise hat das D-MATL vor kurzem weitere attraktive Forschungsfelder identifiziert und beabsichtigt diese mit zusätzlichen Professuren der Exploration und Entwicklung zuzuführen. Um dies leichter realisieren zu können, öffnet sich das Departement zudem für extern finanzierte Professorinnen und Professoren, für deren Auswahl strenge Bedingungen definiert wurden. Durch diese beiden Massnahmen bauen wir nicht nur unsere weltweite Vorreiterrolle in der Materialwissenschaft aus; vielmehr werden dadurch mehr und mehr Abgänger auf doktoralem und professoralem Niveau zu Werbeträgern für das Fach, sobald sie ihre Funktionen in Wirtschaft und Gesellschaft übernommen haben. Schliesslich sollen durch diese Verstärkung noch mehr kurz- oder mittelfristig wirtschaftlich nutzbare Erkenntnisse gewonnen werden, die letztlich der Gesellschaft zu Gute kommen. Die ETH-Materialwissenschaft wird sich dadurch im Bewusstsein der Gesellschaft innerhalb der kommenden Jahre neben den klassischen Fächern als ein neues und hochattraktives Fach mit beachtlicher gesellschaftlicher Relevanz weiter etablieren. Bereits jetzt sind eine Fülle von Produkten und experimentellen wie theoretischen Verfahren auf dem Markt, die auf Erfindungen des D-MATL beruhen. Auch mehrere Spin-offs konnten sich erfolgreich plazieren. In 10 Jahren wird es für Schulabgänger ganz selbstverständlich sein, zwischen verschiedenen Studienfächern abzuwägen, von denen eines "natürlich" die Materialwissenschaft ist. Die seit 2003 ständig steigenden Studierendenzahlen und die zunehmende Qualität der Neueintretenden sprechen hier eine klare Sprache.

D-MATL Products and Procedures on the Market

Selected Products

Essential Parts in Commercial Products

To come