Helge Stein zum Junior­professor berufen

02.06.2020

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) besetzt am Helmholtz-Institut Ulm (HIU) eine Tenure-Track-Professur mit Dr.-Ing. Helge S. Stein vom Caltech (California Institute of Technology). Stein wird mit seiner Arbeitsgruppe am HIU für das Exzellenzcluster POLiS forschen und am Institut für Physikalische Chemie lehren. Das Konzept der Tenure Track ist dem amerikanischen Bildungssystem entlehnt und soll den Weg in die Professur erleichtern und das deutsche Berufungssystem international wettbewerbsfähiger machen.

Helge Stein wird mit seiner Gruppe eine autonome Materialsynthese, Hochdurchsatz-Charakterisierung, Data-Mining-Techniken unter Zuhilfenahme von Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) in der Versuchsauswertung und -planung entwickeln. Dies soll die Erforschung und das Verständnis neuer Batteriematerialien entscheidend beschleunigen. Batterieforschung ist geprägt von der Suche nach der idealen Verbindung aus Materialien und Verfahrenstechniken, wie z.B. Erhitzen, Kühlen oder Mischen. Alle Variationen mit allen Materialien zu testen, würde mit klassischen Methoden Jahrtausende in Anspruch nehmen. Stein wird mit seinen Mitarbeitenden in Ulm mehrere Roboter installieren, die in der Lage sind, mehrere tausend solcher Variationen am Tag zu testen. Dies entspricht in etwa dem durchschnittlichen Lebenswerk einer/s Forschenden und erzeugt eine enorme Menge an Informationen. Mithilfe von Algorithmen und KI werden die Qualität und der Informationsgehalt der Messungen des Roboters vollautomatisch ausgewertet. Die KI plant auf der Grundlage von allen Daten ein optimales Folgeexperiment. Neben der Beschleunigung durch Automatisierung kann so eine zusätzlich um den Faktor 30 schnellere Optimierung erreicht werden. Auf diesem Wege ist es möglich chemisches „Neuland“ kostengünstig und schnell zu kartographieren.

 

Helge Stein wurde 1988 in Hamburg geboren und wuchs in Lüneburg auf. 2008 nahm er ein Physik-Studium an der Georg-August-Universität in Göttingen auf. Seine Bachelorarbeit verfasste er über künstliche Photosynthese an Manganoxiden zur Erzeugung sogenannter „solarer Treibstoffe“. Seine Masterarbeit thematisierte den Aufbau einer Hochdurchsatzanlage. 2013 begann er seine Promotion am Institut für Materialwissenschaften der Ruhr-Universität Bochum über ein Stipendium der Max Planck Research School SurMat wo er sich mit der Hochdurchsatzcharakterisierung von Photokathoden zur nachhaltigen Wasserstofferzeugung beschäftigte. Schon früh musste er große Datensätze analysieren und spezialisierte sich als einer der wenigen Experten auf das maschinelle Lernen für die experimentellen Materialwissenschaften. 2015 folgte ein Austausch-Semester im Rahmen des REACH Programmes des Keller Center an der Princeton University (New Jersey, USA). Nach seiner Promotion hatte er von 2017 bis 2019 am Caltech (Kalifornien, USA) eine Postdoc-Stelle als Research Engineer in der Forschungsgruppe von Dr. Gregoire inne. Dort forschte er bis zu dem Ruf des KIT an maschinellem Lernen für die experimentellen Materialwissenschaften.

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