Dynamik und strukturelle Entwicklung supramolekularer Polymernetzwerke

• Antragsteller: Professor Sebastian Seiffert, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 266019863

Ziel des Forschungsvorhabens ist das tiefgreifende Verständnis der Ketten- und Netzknotendynamik sowie des zeitabhängigen Restrukturierungsverhaltens supramolekularer Polymernetzwerke; dies wird als Grundlage für die Modellierung des Selbstheilungsverhaltens solcher Netzwerke benötigt. Dafür soll eine neue Klasse supramolekularer Polymernetzwerke auf Grundlage von Polyethylenglycol hergestellt werden. Zunächst sollen monodisperse lineare und sternförmige Precursorpolymere mit heterokomplementären Endgruppen funktionalisiert werden, die durch dreifache oder sechsfache Wasserstoffbrückenbindung oder durch Übergangsmetallkomplexierung miteinander assoziieren können. Auf diese Weise werden supramolekulare Netzwerke mit definierter Maschenstruktur und stark variierender supramolekularer Vernetzungsstärke erhalten. Diese Netzwerke sollen dann durch Licht-, Neutronen- und Röntgenstreuung untersucht werden um ihre Nanostruktur sowie deren zeitliche Entwicklung zu charakterisieren. Dies soll sowohl an makroskopischen Proben als auch an mikrometerskaligen Proben in Mikrokanalsystemen erfolgen. Außerdem soll die diffusive Dynamik eingelagerter fluoreszenzmarkierter Ketten durch Fluorescence Recovery after Photobleaching quantifiziert werden. Die erhaltenen Ergebnisse sollen vor dem Hintergrund theoretischer Modelle wie derer von Cates sowie Rubinstein und Semenov diskutiert werden, welche die Dynamik supramolekularer Polymersysteme ausgehend von verschiedenen Vorstellungen modellieren. Als Fernziel wird die Evaluation dieser Theorien für die Modellierung des Selbsheilungsverhaltens supramolekularer Polymernetzwerke angestrebt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen