"Was mich an unserer Forschung fasziniert, ist, dass sie sich mit der Untersuchung grundlegender Phänomene in der Optik und Physik befasstund gleichzeitig viele direkte Anwendungsmöglichkeiten hat", erklärt Francesco Tani. Mit seiner neuen Forschungsgruppe Ultrafast & Twisted Photonics konzentriert er sich auf die beiden Forschungsfelder ultraschnelle Phänomene und chiroptische Spektroskopie. Sie verwenden photonische Kristallfasern, um die Wechselwirkung von Licht mit Materie in der Gas- und Flüssigphase zu verstärken und fein zu steuern. Die von Tani und seinem Team entwickelten Quellen können die Helligkeit von Synchrotronanlagen – die einen Teilchenbeschleuniger verwenden – bei weitem übertreffen. Dabei sind sie wesentlich kompakter und liefern Licht mit einer vergleichbaren spektralen Abdeckung bei einer wesentlich feineren zeitlichen Auflösung.

Unter Verwendung dieser Lichtquellen und mit Hilfe von photonischer Kristallfasern arbeitet die Gruppe an der Entwicklung neuer photonischer Plattformen zur Messung der Chiralität verschiedener Verbindungen. Unter Chiralität versteht man die fehlende Symmetrie bei der Reflexion. Der Messaufbau erreicht eine viel höhere Empfindlichkeit, als die derzeitig üblichen Methoden. Die genaue Bestimmung der Chiralität spielt bei vielen chemischen Reaktionen eine entscheidende Rolle, und ist somit für Arzneimittel von grundlegender Bedeutung. Auch die Auswirkungen vieler Schadstoffe und Pestizide lassen sich mit Tanis Messverfahren genau ermitteln. Die neuen, präzisen Messansätze werden eine schnelle und effiziente Charakterisierung von Arzneimitteln bereits bei minimalem Probenvolumen ermöglichen. Dies ist ein entscheidender Schritt in der Bestimmung von Sicherheit und Wirksamkeit unterschiedlichster Substanzen und Anwendungsgebieten.

Francesco Tani hat in vielen Labors innerhalb und außerhalb Europas gearbeitet, aber keinen Ort gefunden, der mit dem MPL vergleichbar ist: "Die vielen verschiedenen Bereiche der Photonik, die am Institut abgedeckt werden, und das kollaborative Umfeld ermöglichen es uns, unseren Horizont zu erweitern, und geben uns viele Möglichkeiten, neues Fachwissen von unseren Kollegen zu erwerben." Tani, der seinen Master-Abschluss in theoretischer Physik an der Universität Rom La Sapienza mit einer Arbeit über Laser-Plasma-Beschleunigung erhielt, kam im Januar 2011 als Doktorand zum MPL.

Nach seinem Abschluss im Jahr 2014 und zwei Jahren als Postdoc am Institut wurde er Teamleiter der Gruppe für ultraschnelle nichtlineare Optik in der Abteilung von Philip Russell, dem Erfinder der photonischen Kristallfaser. 2021 gelang es Tani, für seine Forschung im Rahmen des Konsortiums TwistedNano - Twisted nanophotonic technology for integrated chiroptical sensing of drugs on a chip – 755.000 Euro an Fördermitteln zu erhalten. Diese Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus ganz Europa wurde im Rahmen der Ausschreibung Pathfinder Open 2021 des Europäischen Innovationsrates mit einem Gesamtbudget von rund vier Millionen Euro finanziert.