Die meisten Prozesse, die die Welt um uns herum formen oder eine Aussicht auf eine Zukunft bieten, in der wir nachhaltiger leben können - z. B. die Mineralverwitterung, die die Evolution der Landschaft steuert, die Protonenpumpe(n), die als zellulärer Energiespeicher genutzt werden, oder die Wasserelektrolyse zur Erzeugung von molekularem Wasserstoff, der als Treibstoff verwendet werden kann - treten an Grenzflächen auf. Wenn wir diese makroskopischen Phänomene jemals quantitativ verstehen wollen, müssen wir die Mechanismen auf molekularer Ebene verstehen, durch die sie entstehen.

In der Arbeitsgruppe Chemische Physik der Grenzflächen verbringen wir unsere Tage (und manchmal auch Nächte) damit, über die molekulare Struktur und die strukturelle Dynamik von Grenzflächen sowohl im, als auch außerhalb des Gleichgewichts nachzudenken. Wir tun dies, indem wir Experimente durchführen. Wir bauen und adaptieren grenzflächenspezifische, nichtlineare optische Spektroskopien und gemischt optische/elektrische Methoden. Mit diesen Werkzeugen stören wir die Grenzflächenstruktur durch optische oder elektrische Anregung und charakterisieren, was passiert, wenn sich das System in den stationären Zustand entspannt. Diese Werkzeuge ermöglichen es uns, an allen Grenzflächen zu arbeiten: fest/gas (über 17 Größenordnungen im Gasdruck), (elektrifiziert) fest/flüssig, flüssig/gas und flüssig/flüssig über Zeitskalen von Femtosekunden bis Stunden.
Wir nutzen diesen Ansatz, um grundlegende Einblicke in Prozesse wie die Ionenstruktur auf den Oberflächen wässriger Lösungen, die Art und Weise, wie Oberflächen benetzt werden, und den Mechanismus der (Photo-) Elektrokatalyse auf molekularer Ebene zu gewinnen.

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