Stephan Roth ist Leitender Wissenschaftler für funktionalisierte Polymermaterialien auf Biobasis bei DESY und Professor für Streubasierte Charakterisierungstechniken in Faser- und Polymertechnologie am Royal Institute of Technology (KTH) in Stockholm, Schweden. Seine Forschung im Bereich Nachhaltigkeit umfasst die Entwicklung von Hybridmaterialien aus erneuerbaren Rohstoffen für flexible Elektronik und Photovoltaik, die Entwicklung grüner Prozesse in der Dünnfilmtechnologie unter Berücksichtigung der Prinzipien der „Green Chemistry“ sowie die Anwendung von maschinellem Lernen für moderne Datenauswertung. Ein Ziel seiner Aktivitäten ist es, neue Hybridmaterialien für eine Bio-Kreislaufwirtschaft und nachhaltige Energiegewinnung zu entwickeln. Ausgangsmaterial hierfür sind oft Holzbestandteile wie Lignin und Zellulose. Diese neuartigen Hybridmaterialien können enorm vielseitig eingesetzt werden: für optoelektronische Anwendungen, flexible Solarzellen, nachhaltige Thermoelektrika, Aktuatoren, moderne Biosensoren, (Bio-)Polymer-anorganische Kolloid-Hybridmaterialien sowie Lithographie und 3D-Druck.

Stephan Roth untersucht neue Methoden zur Herstellung von Metallcluster-Polymer-Nanokompositen und integriert neuartige, biobasierte Polymerkolloide mit maßgeschneiderten chemischen Eigenschaften in die Hybridmaterialien.

Bei der Herstellung all dieser Hybridmaterialien spielt die Strukturbildung durch Selbstorganisation auf der Nanoskala eine entscheidende Rolle. Daher nutzt Stephan Roth die hervorragenden Möglichkeiten für in-situ- und operando-Experimente bei DESY und an Großforschungs­einrichtungen weltweit, inklusive komplementärer Neutronenstreuung, um den Einfluss der Nanostruktur auf die physikalischen Eigenschaften zu untersuchen. Die Herstellungsmethoden für die Dünnfilmtechnologie, die dabei in situ untersucht werden, reichen von Sprühbeschichtung flüssiger Phasen bis zu physikalischer Gasphasenabscheidung von Metallen auf Polymerschichten.

Wissenschaftlicher Werdegang