Ali Esfandiar erhielt 2013 seinen Ph.D. in Nanophysik von der Sharif University of Technology. Anschließend absolvierte er ein Sabbatical an der University of Pennsylvania, wo er sich auf die hochwertige Synthese und Geräteherstellung von graphene-basierten Feldeffekttransistoren konzentrierte. 2014 wechselte er an die Physik-Fakultät der University of Manchester und anschließend an das National Graphene Institute unter der Betreuung von Professor Sir Andre Geim. Seine Forschung dort befasste sich mit Heterostrukturen aus zweidimensionalen (2D) Materialien, der Entwicklung neuartiger zweidimensionaler Sub-Nanometer-Kanäle sowie grundlegenden Untersuchungen des Fluidtransports unter nanoskaliger Konfinierung.
Von 2018 bis 2023 war er als Fakultätsmitglied an der Sharif University of Technology tätig und konzentrierte sich auf den Einsatz von 2D-Materialien als Hybridmaterialien für Molekularsiebung und Energiespeicheranwendungen. Anschließend ging er als akademischer Gast an das Department of Physics der École Normale Supérieure (ENS) in Paris, wo er mit Prof. Lydéric Bocquet an neuartigen Quantenkopplungsmechanismen an Fest-Flüssig-Grenzflächen zusammenarbeitete.
Im Jahr 2024 wechselte er an das Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) in die Abteilung von Prof. Mischa Bonn, wo er zu fortgeschrittenen Schwingungsspektroskopie-Studien an konfinierten Flüssigkeiten beitrug. Seit 2026 ist er Gruppenleiter und gründete die Gruppe Iontronics of Confined Liquids (IOCL).
Forschungsinteressen
Die IOCL-Gruppe widmet sich der Aufklärung der grundlegenden Physik und Chemie des Ionentransports sowie interfasialer Phänomene in Flüssigkeiten unter extremer Konfinierung. Wir untersuchen, wie Ionenbewegung, Solvationsdynamik, Ladungsregulation sowie Ion–Ion- und Ion–Oberflächen-Wechselwirkungen in Nano-Kanälen, porösen Medien, Elektroden und Membranen gesteuert werden. Diese confinierenden Umgebungen – allgegenwärtig in biologischen Ionenkanälen, synthetischen Nanoporen, elektrochemischen Systemen und osmotischen Plattformen – ermöglichen es uns, Transportmechanismen auf atomarer Skala und anomale Verhaltensweisen zu entschlüsseln, die die Reaktionskinetik und Effizienz der Energiewandlung kritisch bestimmen.
Durch die Kombination von ultra-rauscharmen Ionentransportmessungen mit fortgeschrittenen zeitaufgelösten spektroskopischen Techniken untersuchen wir strukturelle und dynamische Prozesse an Fest-Flüssig-Grenzflächen mit molekularer Auflösung. Kanäle aus Mineralien, Polymeren oder 2D-Kristallen bieten dabei abstimmbare Grenzflächen, um das Verhalten von Elektrolyten unter Sub-Nanometer-, eindimensionaler und zweidimensionaler Konfinierung zu studieren. Durch das Design multiskaliger ionischer Architekturen, die Ionendynamik mit physikalischen Dimensionen, Oberflächenladungen und elektronischem Ladungstransport an den Wänden koppeln, zielt unsere Gruppe darauf ab, skalierbare iontronische Plattformen zu etablieren, lernfähige Schaltkreise zu realisieren und neuartige „smarte“ Kanäle für Energie- und bioinspirierte Anwendungen zu entwickeln.