Dr. Peiyun Li, eine Spitzenforscherin der Peking-Universität,forscht seit diesem Jahr am Institut für Angewandte Physik an der TU Dresden im Rahmen eines Maria Reiche Postdoctoral Fellowships. Die chinesische Materialwissenschaftlerin ist international für ihre herausragende Arbeit im Bereich der n-Typ organischen elektrochemischen Transistoren für die Bioelektronik anerkannt.

Bioelektronik ist ein Forschungsfeld, das Biologie und Elektronik vereint. Bioelektronische Geräte sind entscheidend für die Gesundheitsüberwachung, die Diagnose von Krankheiten und therapeutische Eingriffe. Organische elektrochemische Transistoren (OECT) sind aufgrund ihrer Flexibilität, großflächigen Verarbeitbarkeit, hohen Signalverstärkungsfähigkeiten und der Arbeitsfähigkeit in wässrigen Umgebungen ein vielversprechender Kandidat für die Bioelektronik. Um die Leistungsprobleme von n-Typ-OECT-Materialien und die unklaren Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zu lösen, schlägt Dr. Li in ihrer Forschung eine Reihe von Strategien vor und erreicht leistungsstarke Geräte.

Ein bemerkenswertes Ergebnis von Dr. Li sind Hydrogele, die für ihre gewebeähnliche Weichheit und ihren hohen Wassergehalt bekannt sind und weit verbreitet in der Gewebetechnik, in medizinischen Verbänden und in Biosensoren eingesetzt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen elektronischen Geräten auf Siliziumbasis können Hydrogel-Elektronikgeräte jedoch aufgrund fehlender Halbleitereigenschaften keine Funktionen wie Schalten und Signalverstärkung erfüllen.

Um diese Einschränkung zu beheben, entwickelten Dr. Li und ihre Kolleg:innen Einzel- und Mehrfachenetzwerk-Hydrogele auf der Basis eines wasserlöslichen n-Typ-Halbleiterpolymers. Diese Hydrogele zeigen hervorragende Elektronenmobilitäten und hohe Ein-/Aus-Verhältnisse, was die Herstellung komplementärer Logikschaltungen mit geringem Verbrauch und hoher Verstärkung ermöglicht. Diese fortschrittlichen Hydrogele eignen sich gut für Transistoren an biologischen Schnittstellen und haben das Potenzial, empfindliche Biosignale zu empfangen und Signale für medizinische Diagnosen oder andere bioelektronische Anwendungen zu verstärken. Die Entwicklung von n-Typ-Halbleiterhydrogelen durch Dr. Li und ihrem Team bildet eine Grundlage für das On-Site-Computing an der Schnittstelle zwischen Bioelektronik und Gewebe und treibt die nächste Generation der Hydrogel-Bioelektronik voran.

Zukunftsaussichten an der TU Dresden
„In meiner zukünftigen Forschung möchte ich mich auf OECT-neuromorphes-Computing konzentrieren,“ sagt Dr. Li. „OECT stellt ein vielversprechendes künstliches neuronales Gerät dar, da seine Gerätestruktur und sein Funktionsprinzip den Synapsen in Neuronen sehr ähnlich sind. Ich hoffe, meinen Forschungshintergrund und die Plattform der TU Dresden zu nutzen, um Durchbrüche im Bereich des multimodalen neuromorphen Computings zu erzielen.“

Über Dr. Peiyun Li
Dr. Li schloss ihr Bachelor-Studium in Funktionsmaterialien an der Huazhong University of Science and Technology in Wuhan, China, ab. Anschließend setzte sie ihre Promotion in Materialwissenschaften an der Peking-Universität unter der Leitung von Professor Ting Lei fort. Sie erhielt Auszeichnungen wie das Präsidentenstipendium und Preis für hervorragende Abschlussleistungen der Peking Universität im Jahr 2024. Dr. Li setzt nun ihre Postdoc-Forschung an der TU Dresden mit Unterstützung der Maria-Reiche-Postdoc-Stipendien fort.

Über die Maria-Reiche-Postdoc-Stipendien

Die Maria Reiche Postdoctoral Fellowships unterstützen exzellente Nachwuchswissenschaftlerinnen mit einem zweijährigen Vollzeitstipendium, das es ihnen ermöglicht, ihr wissenschaftliches Profil zu entwickeln und unabhängige Forschungsanträge für Drittmittel einzureichen. Dieses Programm hat zum Ziel, den Frauenanteil in der Wissenschaft zu erhöhen und Kandidatinnen auf ihrem Weg zur Professur zu unterstützen. Weitere Informationen unter https://tu-dresden.de/ga/finanzierung/foerderangebote-ga/postdoc-foerderung/mr-postdocs?set_language=de