Blockcopolymer-basierte Kunststoff-Opale

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Markus Gallei
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 264750759

Die Nutzung von Blockcopolymeren zur Herstellung von hochgeordneten Strukturen auf der Skala von 10-100 nm und Verwendung dieser als photonische Materialien ist ein spannendes Feld aktueller Forschung. Photonische Materialien erhalten im Gegensatz zu Farbstoffen ihre Farben über die zugrundeliegenden geordneten Domänen weswegen man auch von Strukturfarben spricht. Im Zuge des Projekts werden 3-dimensionale (3D) optische Materialien auf Basis von ultrahochmolokularen Blockcopolymeren mit zugrundeliegender Kugelmorphologie hergestellt. Die Polymere auf Basis von Elastomeren und Thermoplasten werden über die lebende anionische Polymerisation hergestellt, sowie über polymer-analoge Umsetzung und Entwicklung verschiedener Blendstrategien mit Homopolymeren ihrer Domänengrößen und Brechungsindexkontrast weiter modifiziert. Als Basismaterial werden ausschließlich Blockcopolymere mit Kugeldomänen genutzt, da diese besonders geeignet für Transmissionsmessungen unter Ausnutzung der vollen photonischen Bandlücke für optische Bauteile erstrebenswert ist. Im Zuge des Projekts wird die Mikrophasenseparation der hergestellten Blockcopolymere zur Herstellung neuartiger 3D photonischer Materialien genutzt. Es werden domänenselektive Vernetzungsstrategien angewendet, die ein mechanisch reversibles Verhalten kombiniert mit den sich damit verändernden optischen Eigenschaften des Materials ermöglichen. Ein solches Material kann bspw. Verwendung in vielen Bereichen der Sensorik oder eventuell bei Display-Technologien finden. Durch die in diesem Projekt zu entwickelnden Strategien zur Synthese und Strukturausbildung von Blockcopolymeren soll der Durchbruch zu größerem akademischen wie praktischem Nutzen 3D photonischer Materialien erreicht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen