Genauigkeitsrekord aufgestellt: Forschungsgruppe von Dr. Hanieh Fattahi wird mit Helmholtz-Preis ausgezeichnet
Der Helmholtz-Preis 2026 für außergewöhnliche Leistungen auf dem Gebiet der Präzisionsmessungen geht unter anderem an Dr. Hanieh Fattahi und ihre Forschungsgruppe ›Femtosekunden-Feldoskopie‹ am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL). Die Auszeichnung würdigt ihren Beitrag bei der Entwicklung der Femtosekunden-Feldoskopie, einer neuen Messtechnik für die hochpräzise Untersuchung optischer elektrischer Felder unter Umgebungsbedingungen.
Um den Mikro- und Nanokosmos in der belebten und unbelebten Natur zu erforschen, bedarf es besonderer Techniken in der Mikroskopie und Spektroskopie. Die von Hanieh Fattahi und ihrer unabhängigen Forschungsgruppe entwickelte Femtosekunden-Feldoskopie stellt dafür eine neue Messtechnik dar. Diese Methode, die mit ultrakurzen Laserpulsen arbeitet, öffnet ein neues Beobachtungsfenster in die Welt im Kleinen. Dort laufen Prozesse, etwa die Wechselwirkungen von Licht mit Materie, sehr schnell ab, also auf sehr kurzen Zeitskalen – im Bereich von Femto- oder Attosekunden (10-15 s oder 10-18 s). Die Femtosekunden-Feldoskopie ermöglicht es, die Eigenschaften des elektrischen Felds optischer Strahlung unter Umgebungsbedingungen auszulesen statt nur im Vakuum, sodass auch biologische Proben untersucht werden können.
„Feldoskopie ermöglicht einen hochempfindlichen Zugang zum elektrischen Feld von Licht im nahen Infrarot bis zum sichtbaren Bereich in der Umgebungsluft. Diese Fähigkeit erlaubt es uns, Licht-Materie-Wechselwirkungen auf der Ebene des oszillierenden elektrischen Feldes selbst zu untersuchen und bietet damit eine neue Perspektive auf optische Messungen“, erklärt Fattahi. „Wir haben gezeigt, wie diese Technik die aus Licht-Materie-Wechselwirkungen gewonnenen Informationen erweitern und gleichzeitig eine markierungsfreie Bildgebung mit Superauflösung und hoher Detektionsempfindlichkeit ermöglicht.“
Die Charakteristika dieser Methode: eine Erfassungsbandbreite im Petahertz-Bereich, eine zeitliche Auflösung im Attosekundenbereich, eine Empfindlichkeit bis hinunter zu Femtojoule-Energien, eine Erfassungsdynamikbereich von über 100 dB und eine räumliche Auflösung unterhalb der Beugungsgrenze des Lichts. Damit vereint diese Methode wichtige Eigenschaften und stellt ein breit einsetzbares Werkzeug für die Spektroskopie, die Bildgebung und für grundlegende Untersuchungen der Licht-Materie-Wechselwirkung dar.
Direkte Anwendung findet diese neue Messtechnik etwa bei der Untersuchung von Licht-Molekül-Wechselwirkungen in Flüssigkeiten, bei der Messung atmosphärischer Gase, bei Zelluntersuchungen oder bei der Super-Resolution-Mikroskopie ohne Markierung, also ohne die Verwendung von Farbstoffen oder Markern.
„Als der Direktor der PTB mich anrief, um mir mitzuteilen, dass wir den Helmholtz-Preis gewonnen hatten, war mein allererster Gedanke, wie glücklich das Team sein würde. Diese Anerkennung ist ein Beweis für ihre Kreativität, ihr Engagement und ihre harte Arbeit“, freut sich Fattahi. „Ihre Begeisterung zu sehen, nachdem sie die Nachricht gehört hatten, war einer der schönsten Momente dieser Reise. Ich fühle mich durch die Auszeichnung zutiefst geehrt, doch was sie wirklich besonders macht, ist, diesen Erfolg gemeinsam mit den Menschen zu feiern, die ihn möglich gemacht haben.“
Fattahi und ihr Team erhalten den Helmholtz-Preis in der Kategorie ›Präzisionsmessung in der angewandten Messtechnik‹. In der Kategorie ›Präzisionsmessung in der Grundlagenforschung‹ geht die Auszeichnung an Forschende der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und der Universität Würzburg. Mehr dazu finden Sie in der Presseinformation der PTB.
Die Preisverleihung findet am 25. August 2026 im Rahmen einer wissenschaftlichen Konferenz am Institut Berlin der PTB statt.
Über den Helmholtz-Preis
Der Helmholtz-Preis ist ein ganz besonderer Maßstab in der Welt der Metrologie. Er gilt als der ›Metrologie-Nobelpreis‹ und ist damit das Aushängeschild des Helmholtz-Fonds, der den Preis alle zwei Jahre für hervorragende wissenschaftliche und technologische Forschung auf dem Gebiet der Präzisionsmessungen in Physik, Chemie und Medizin verleiht. In jeder der beiden Kategorien ›Grundlagen‹ und ›Anwendungen‹ ist er mit 20.000 Euro dotiert. Der Helmholtz-Fonds e. V. ist ein einzigartiger gemeinnütziger Verein, der sich seit jeher der Förderung des wissenschaftlichen Fortschritts der Messtechnik verschrieben hat. Zu Ehren des Mitbegründers und ersten Präsidenten der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt (PTR), dem Ausnahmeforscher Hermann von Helmholtz, trägt der Verein seinen Namen.
