Preisträger 2026: Dr. Jakob Metson

Designing Self-Organization in Non-Equilibrium Many-Component Systems

Seit Jahrtausenden erfinden wir Werkzeuge und Maschinen, inspiriert von unseren Beobachtungen in der Natur. Ein herausragendes Merkmal vieler natürlicher Systeme ist die Selbstorganisation. Dabei fügen sich zahlreiche einzelne Komponenten zu einem Ganzen zusammen, das so mehr ist als die Summe seiner Teile und sich durch koordinierte Strukturen und Funktionen auszeichnet. Lebende Materie befindet sich zudem in einem Nichtgleichgewichtszustand und verbraucht ständig Energie, um sich gezielt zu organisieren. Inspiriert davon wollen wir solche selbstorganisierten Systeme besser verstehen und gezielt nutzbar machen.

Diese Doktorarbeit untersuchte vielfältige Kontexte von Selbstorganisation, darunter Gittermodelle formveränderlicher Selbstassemblierung, Dynamiken in dichten biomolekularen Kondensaten und das Verhalten chemisch aktiver Kolloide. In Kooperationsprojekten haben wir die Schlüsselmechanismen synthetischer Technologien im Mikrometerbereich erforscht. Andere rein theoretische Projekte beschäftigten sich mit den physikalischen Grundlagen der Nichtgleichgewichts-Selbstorganisation. Hier beschreiben wir neue Mechanismen für die aktive Selbstorganisation. Die Untersuchung dieser verschiedenen Systeme ermöglichte es uns, aus unterschiedlichen Perspektiven zur übergeordneten Frage beizutragen: Wie können wir die Selbstorganisation mehrerer interagierender Komponenten im Hinblick auf verschiedene funktionale Ziele verstehen und aktiv steuern?