Bertha-Benz-Preis 2018 Wie sich Gehirne falten und über die Nutzung von Licht

Dr.-Ing. Despoina Petousi untersuchte in ihrer Promotionsarbeit die Integration von Modulatoren mit einer Treiberschaltung in Silizium.
Dr.-Ing. Despoina Petousi untersuchte in ihrer Promotionsarbeit die Integration von Modulatoren mit einer Treiberschaltung in Silizium.

»Es sind damit technische Anwendungen denkbar, von denen wir heute nur träumen können«, lobte die Jury: Zwei junge Ingenieurinnen haben für herausragende wissenschaftliche Leistungen während der Promotion den Bertha-Benz-Preis erhalten.

Dr.-Ing. Silvia Budday von der Technische Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg  (Thema: »Mechanische Aspekte der Gehirnentwicklung«) und Dr.-Ing. Despoina Petousi von der Fakultät Elektrotechnik und Information der Technischen Universität Berlin (»Analysis of Integrated Silicon Depletion-Type Mach-Zehnder Modulators for Advanced Modulation Formats«) sind mit dem Bertha-Benz-Preis ausgezeichnet worden.

Dr.-Ing. Despoina Petousi untersuchte in ihrer Promotionsarbeit die Integration von Modulatoren mit einer Treiberschaltung in Silizium.

Hintergrund: Für Einzelkomponenten wie z. B. Modulatoren wurden mit Nischenmaterialien zwar beachtliche Kenndaten erzielt. Diese Modulatoren fallen allerdings zu groß und zu teuer aus und erweisen sich als nicht kompatibel für eine Siliziumintegration. Indem sich Petousi in ihrer Forschungsarbeit als Randbedingung eine niedrige Steuerspannung setzte, gelang ihr die Integration dieses Modulators mit einer Treiberschaltung in Silizium. So konnten sowohl sehr hohe Bit-Raten und hohe Modulationshübe als auch eine kleine Bauweise und ein geringer Stromverbrauch erzielt werden.

»Wenn zukünftig der Halbleiterlaser etwa durch III/V-Halbleiter Quantenpunkte auch noch in Silizium integriert wird, so vermag nicht zuletzt durch die Arbeit von Frau Petousi die enorme Bandbreite des Lichts wesentlich besser genutzt werden«, so die Jury der Daimler und Benz Stiftung. Infolgedessen stünden wesentlich schnellere und günstigere Informations- und Kommunikationsdienste zur Verfügung, was sowohl für die Gesellschaft als auch die industrielle Anwendung von großer Bedeutung wäre. Es seien damit technische Anwendungen denkbar, von denen wir heute nur träumen könnten.

Silvia Budday beschritt auf der Basis nichtlinearer Kontinuums-Biomechanik mit finiten Elementen ganz neue Wege, indem sie den Einfluss physikalischer Kräfte auf die Strukturbildung systematisch untersuchte. Sie erkannte, dass unterschiedlichste Muster durch Selbstorganisation als Funktion der Dicke des Cortex, der geometrischen Form des Gehirns sowie der lokalen Variation der Steifigkeit und der Wachstumsraten entstehen können. In ihrer Arbeit zeigte sie, dass sich viele beobachtete Gemeinsamkeiten und Variationen in den Cortexstrukturen durch diese Mechanismen erklären lassen, sowohl im Vergleich verschiedener Säugetier-Spezies als auch verschiedener Individuen einer Art. Es handelt sich dabei im Wesentlichen um einen mechanischen Prozess, der nicht mit der Intelligenz eines Säugetiers korreliert.