Sumea Klokic wird für ihre Dissertation Unraveling the timescale of the structural photoresponse within oriented Metal-Organic Framework films ausgezeichnet.
In der Natur beeinflussen lichtgesteuerte Prozesse zahlreiche Abläufe, die durch ein lichtaktives Molekül initiiert werden und auf eine strukturell veränderliche Wirtstruktur reagieren. Für synthetische, lichtempfindliche Materialien bleibt die Herstellung solcher Gast-Wirt-Systeme jedoch eine Herausforderung, insbesondere um ferngesteuerte und räumlich kontrollierte Lichtreaktionen zu ermöglichen. Dies gestaltet sich für Festkörpersysteme schwierig, was folglich die Anzahl von synthetischen und fotoschaltbaren Systemen im Festkörper begrenzt. Dennoch sind drahtlose und nichtinvasive Fotoschaltsysteme im Festkörper von großer Bedeutung, insbesondere für Anwendungen in Medizin und Pharmazie.
In ihrer Dissertation demonstrierte Sumea Klokic ein Festkörper-Modellfilmsystem auf Basis einer mit Azobenzen infiltrierten metallorganischen Gerüststruktur (DMOF-1), das bei Bestrahlung mit Licht strukturelle Veränderungen zeigt. Ziel ihrer Arbeit war die Entwicklung eines Systems, das eine flexible Umgebung innerhalb des zinkbasierten Gerüsts bietet und auf die Isomerisierung von Azobenzenmolekülen in den Poren reagiert. Mithilfe einer eigens entwickelten, reproduzierbaren Technik zur Herstellung epitaxialer MOF-Filme fertigte sie das DMOF-1-Filmsystem an. Dieses wurde durch Röntgenbeugung und -streuung, sowie spektroskopische und gravimetrische Methoden umfassend charakterisiert. Die zentralen Ergebnisse ihrer Arbeit betreffen die Strukturdynamiken des DMOF-1-Filmsystems, die durch den Isomerisierungsprozess von Azobenzen ausgelöst wird – ein bisher unerforschtes Thema bei fotoschaltbaren MOF-Filmsystemen. Sie entwickelte erstmals einen experimentellen Ansatz, um lichtinduzierte strukturelle Veränderungen in Filmen mittels lasergestützten Röntgenstreuung zu untersuchen und die Dauer der Strukturbewegungen zu quantifizieren. Sie konnte hiermit reversible Fotoschaltgeschwindigkeit von bis zu drei Sekunden nachweisen. Ergänzend lieferten spektroskopische Messungen tiefere Einblicke auf molekularer Ebene und so konnte sie den Einfluss von Stress auf die Geschwindigkeit der Strukturdynamiken erfassen.
Die Ergebnisse ihrer Arbeit bieten wertvolle Einblicke, wie lichtinduzierte Prozesse in kristallinen MOF-Filmsystemen stattfinden und kontrolliert werden können. Sie leistete einen wichtigen Beitrag zur Aufklärung von Strukturdynamiken lichtaktiver Festkörpersystem, welche wesentlich zur Entwicklung innovativer, lichtgesteuerter Geräte beitragen werden.
Sumea Klokic schloss 2019 das Masterstudium in Chemie und 2020 das Diplomstudium Technische Chemie an der Technischen Universität Graz ab, wo sie auch 2022 im Fach Chemie (Doktoratsstudium Naturwissenschaften) promovierte. Während ihres Doktorats arbeitete sie auch an der österreichischen Außenstation am ELETTRA Synchrotron in Triest, wo sie nun seit 2023 als Postdoctoral Researcher tätig ist.
Sie erhielt 2020 den Otto Vogl-Preis der ÖAW sowie den Förderungspreis der Gesellschaft Österreichischer Chemiker. Ihrer Dissertation wurde 2022 ein DOC-Stipendium der ÖAW zuerkannt. Darüber hinaus erhielt sie mehrere „Best Presentation Awards“ auf internationalen Konferenzen. Für ihren herausragenden Werdegang wurde sie 2023 als Austrian Role Model für Frauen in MINT, Wissenschaft und Forschung geehrt. Die Auszeichnung wurde ihr von Bundesministerin MMag.a Dr.in Susanne Raab im Rahmen der Initiative „Let’s Empower Austria“ (LEA) verliehen.