Die Schweizer Physikerin und Erfinderin Ursula Keller erhält den Europäischen Erfinderpreis 2018 für ihr Lebenswerk. Die ETH-Professorin wird damit als Wegbereiterin für neue Anwendungen von Laserlicht gewürdigt.
Im Laufe ihrer über 30 Jahre umfassenden Forschungskarriere erfand Keller die erste Methode zur Erzeugung ultraschneller Lichtpulse in Lasern, bekannt als Sesam (Semiconductor Saturable Absorber Mirror). Dies habe den Weg bereitet für neue, zuvor unvorstellbare Anwendungen, teilte das Europäische Patentamt (EPA) am Donnerstag mit. Keller setzte sich in der Kategorie «Lebenswerk» gegen zwei weitere Finalisten durch.
«Lasertechnik revolutioniert»
Sesam kommt etwa beim Schweissen und Schneiden in der herstellenden Industrie, in der optischen Kommunikation oder in der Medizintechnik als weltweiter Industriestandard zur Anwendung. «Mit ihrer Forschung hat Ursula Keller die Lasertechnik revolutioniert», sagte EPA-Präsident Benoît Battistelli anlässlich der Preisverleihung in Paris.
Damit habe sie auch einen wichtigen Beitrag dazu geleistet, dass Europa in der Forschung und beim Einsatz ultra-schneller Laser derzeit weltweit führend sei.
Den Grundstein für Sesam legte Keller in den frühen Neunzigerjahren in den Labors des Kommunikationskonzerns AT&T Bell in den USA. Sie löste ein Problem der Lasertechnologie, die zwar Materialien durch die Energie gebündelter Lichtstrahlen transformieren aber auch zu sehr aufheizen und beschädigen konnte. Die Stanford-Absolventin entwickelte eine Methode, welche kontinuierliche Lichtwellen zu ultra-kurzen Lichtpulsen komprimiert.
Laser als präziser Uhrzeiger
Dies gelang Keller durch den erstmaligen Einsatz von Halbleitern als Spiegel. Durch dieses Prinzip konnte ein damals in jedem Forschungslabor vorhandener Laser von der Erzeugung kontinuierlicher Lichtwellen auf «gepulstes» Laserlicht konfiguriert werden.
Als Professorin an der ETH Zürich entwickelte Keller das Sesam-Prinzip kontinuierlich weiter und befasste sich auch mit ungelösten Fragen der Quantenphysik. Dazu entwickelte sie eine der genausten Uhren der Welt, die Attoclock, mit Laserlicht als dem präzisesten Uhrzeiger der Welt.
Im Jahr 2017 erwirtschafteten Lasertechnologien wie das Sesam-Prinzip laut dem EPA weltweit 2.2 Milliarden Euro, was rund 20 Prozent des Gesamtmarkts für Laser entspricht. Bis zum Jahr 2023 sollen ultra-schnelle Laser jährlich 8.3 Milliarden einbringen.
Keller hat auch eine weitere bedeutende Grenze überwunden: Im Alter von 33 Jahren wurde sie als erste Frau auf einen naturwissenschaftlichen Lehrstuhl der ETH berufen, an der sie einst Physik studiert hatte. Als Mentorin macht sie sich für die nächste Generation von Laser-Forschenden stark, insbesondere ermuntert sie Frauen, eine Karriere in den Naturwissenschaften und technischen Berufen zu ergreifen, wie aus der EPA-Mitteilung hervorgeht.
Reifen, Batterien, Klebstoff
In den anderen Kategorien wurden am Donnerstag sechs weitere Wissenschaftler ausgezeichnet. Angès Poulbot und Jacques Barraud aus Frankreich wurden für ihre Entwicklung eines sich selbst erneuernden Reifens für Lastwagen in der Kategorie «Industrie» geehrt. Die US-amerikanische Chemieingenieurin Esther Sans Takeuchi wurde in der Kategorie «Nicht-EPO-Staaten» für langlebige Batterien in implantierbaren Defibrillatoren ausgezeichnet.
Die irische Produktdesignerin Jane Ní Dhulchaointigh gewann in der Kategorie «KMU» für die Erfindung eines Mehrzweckklebstoffes für die Reparatur von Alltagsgegenständen. Der Publikumspreis ging an Erik Loopstra und Vadim Banine aus den Niederlanden für ein verbessertes Verfahren zur Mikrochip-Herstellung. (sda)
