Von der Überprüfung von Software und Programmen über die Herstellung geometrischer Strukturen bis hin zur Untersuchung der Eigenschaften von Materie auf atomarer Ebene - die neuen (Assistenz)Professor:innen am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) zeigen die Bandbreite der Forschungsbereiche des Instituts. Von den aufstrebenden Talenten Samara Ren und Michael Sammler bis hin zur etablierten Expertin Latha Venkataraman - die neuangekommenen Forscher:innen werden das wachsende Institut mit neuem Fachwissen bereichern und zum Ausbau seiner multidisziplinären Forschungsaktivitäten beitragen.

Getreu dem interdisziplinären Geist des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) liegt die Forschung der drei neuen (Assistenz)Professor:innen an der Schnittstelle verschiedener Bereiche und verwischt aktiv die Grenzen zwischen traditionellen Disziplinen. Die Forschungsinteressen der jungen Assistenzprofessorin Samara Ren liegen dort, wo Geometrie auf Informatik und digitale Fertigung trifft. Assistenzprofessor Michael Sammler nutzt wiederum formale mathematische Methoden, um reale Computerprogramme zu verifizieren und ihre Zuverlässigkeit und Sicherheit zu gewährleisten. Als international anerkannte Forscherin wird die Professorin Latha Venkataraman das Institut mit ihrer Expertise an der Schnittstelle von Physik, Chemie und Ingenieurwesen bereichern, um Materie auf der Nanoskala zu verstehen.

Strukturen und Formen mit komplizierten geometrischen Details

Als Leiterin der Gruppe "Geometrische Berechnungen und digitale Fabrikation" am ISTA entwirft Samara Ren formverändernde, flexible Strukturen mit komplexen Details. Mithilfe von Geometrie, physikbasierter Simulation und numerischer Optimierung entwickelt sie Berechnungsmethoden, um Strukturen mit komplexen Formen und Eigenschaften zu entwerfen. Ihre hergestellten Geometrien zielen ab auf Anwendungen in der Medizintechnik, der Architektur und der Soft-Robotik, also zur Umsetzung 'weicher Roboter'.

Ren erwarb 2019 einen Doppelabschluss in Mathematik und Informatik an der University of Illinois in Urbana-Champaign (UIUC), USA. Die chinesische Forscherin kam im Herbst 2024 im Alter von 26 Jahren zum ISTA, kurz nachdem sie ihr Doktorat in Informatik an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Schweiz, abgeschlossen hatte. Während ihres Doktorstudiums war sie auch Gastforscherin an der Carnegie Mellon University, der University of California, Davis, und der University of Toronto. Zu ihren zahlreichen Auszeichnungen gehören der Rising Stars in Computer Graphics Award 2023 und die Doctoral Thesis Distinction der EPFL 2024. Darüber hinaus war Ren die Gewinnerin des SciFilmIt Hackathon, Lausanne 2021.

Fehlerfreie Computersysteme formal nachweisen

In seiner Forschungsgruppe "Programmiersprachen und Verifikation" am ISTA wird Michael Sammler Methoden entwickeln, um reale Computerprogramme anhand formaler Modelle von Programmiersprachen zu verifizieren. Dieser Ansatz, der als "formale Verifikation" bezeichnet wird, beweist, dass sich ein Softwaresystem oder -programm entsprechend den mathematischen Spezifikationen verhält. Sammlers Forschung wird letztlich die Zuverlässigkeit von Computern erhöhen, indem sie sicherstellt, dass Betriebssysteme und andere Software frei von Fehlern sind.

Sammler startete seine Forschungsgruppe am ISTA im Jänner 2025 im Alter von 29 Jahren, nachdem er als Postdoc an der ETH Zürich in der Schweiz gearbeitet hatte. Als Doktorand am Max-Planck-Institut für Softwaresysteme in seinem Heimatland Deutschland profitierte er damals von einem Google PhD Fellowship und promovierte 2023 in Informatik an der Universität des Saarlandes. Sammlers Publikationen brachten ihm zahlreiche Auszeichnungen auf mehreren internationalen Konferenzen ein. Dazu gehören mehrere Distinguished Paper Awards und Distinguished Artifact Awards auf internationalen Konferenzen wie den Symposien zu Principles of Programming Languages (POPL) und den Tagungen Programming Language Design & Implementation (PLDI). Darüber hinaus erhielt er den Dr. Eduard-Martin-Preis für seine Dissertation und war Zweitplatzierter beim Informatics Europe 2024 Best Dissertation Award. Sammler war auch mehrfach in der Industrie tätig. Während seines Studiums war er als Software Engineer bei SIEMENS / PRIMETALS und Senacor Technologies tätig. Während seines Doktorats war er Praktikant für Verifikationstechnik bei BedRock Systems und Forschungspraktikant bei Google.

Einzelmoleküle in Schaltkreisen und Eigenschaften von Geräten - auf atomarer Ebene

Latha Venkataramans Forschungsgruppe, "Physik und Chemie einzelner Moleküle", ist führend bei der Erforschung und Kontrolle einzelner Moleküle als aktive, funktionelle Komponenten elektronischer Schaltkreise. Dazu verschiebt die Gruppe am ISTA die Grenzen von Geräten auf die kleinstmögliche Dimension - den atomaren Maßstab. Mithilfe eines interdisziplinären Ansatzes entwickelt das Team fortschrittliche Werkzeuge, um "Einzelmolekülverbindungen" herzustellen und um ihre Eigenschaften zu untersuchen. Diese sind Strukturen, bei denen ein einzelnes Molekül mit zwei Metallelektroden verbunden ist. In enger Zusammenarbeit mit synthetischen Chemiker:innen und theoretischen Physiker:innen trägt Venkataraman dazu bei, grundlegende chemische Strukturen und theoretische Modelle für feste Stoffe weiterzuentwickeln. Ihre Arbeit hat auch dazu beigetragen, die Wechselwirkung und den Ladungstransfer zwischen Metallen und organischen Molekülen zu erhellen - und damit die organische Elektronik, die Photovoltaik, die Katalyse und den Ladungstransfer in der Biologie voranzutreiben.

Als Venkataraman im Jänner 2025 ans ISTA kam, war sie in einer glanzvollen wissenschaftlichen Karriere bereits hoch aufgestiegen: Über 20 Jahre lang hat sie an der Columbia University geforscht und Leitungsfunktionen ausgeübt, bevor sie aus New York nach Österreich übersiedelte. Nach ihrer Promotion in Physik an der Harvard University im Jahr 1999 und einer Tätigkeit als Research Scientist bei der Vytran Corporation wechselte sie zur Columbia University und wurde einige Jahre darauf Teil dessen Lehrkörpers. Im Jahr 2016 wurde sie Professorin für Chemie sowie Professorin für angewandte Physik und war von 2019 bis 2022 Vice Provost for Faculty Affairs (Vize-Provost für Lehrkörper-Angelegenheiten). Im Jahr 2019 wurde sie zur Lawrence-Gussman-Professorin für angewandte Physik ernannt. Venkataraman erhielt eine Vielzahl von Auszeichnungen und Ehrungen, darunter die Aufnahme in die American Physical Society als Fellow im Jahr 2015 und die Verleihung des Alexander von Humboldt-Forschungspreises im Jahr 2023. Im selben Jahr war sie außerdem Satish Dhawan IoE Visiting Chair Professor am Indian Institute of Science, Bangalore. Darüber hinaus war Venkataraman in den Redaktionsbeiräten einiger Fachzeitschriften tätig, etwa bei Journal of the American Chemical Society, bei Chemical Science und bei ACS Physical Chemistry Au und ist Associate Editor bei Nano Letters.

Auf dem Weg zu 150 Forschungsgruppen

Mit den nun am ISTA etablierten Forschungsgruppen Ren, Sammler und Venkataraman ist das Institut auf dem besten Weg, sein Ziel zu erreichen, bis 2036 dann 150 aktive Forschungsgruppen zu beherbergen. Mit diesen wertvollen Neuzugängen fördert das ISTA weiterhin Interdisziplinarität und Spitzenleistungen in vielen Bereichen der Grundlagenforschung, wobei Exzellenz das Schlüssel-Kriterium für die Ernennung von Professor:innen ist.

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Andreas Rothe
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