Strukturbildungsdynamik von Legierungsnanopartikel-Filamenten in makroskopischen Polymerkompositen

• Antragsteller: Professor Dr. Bilal Gökce
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391722982

Das Ziel des Forschungsvorhabens liegt im Verständnis der magnetfeldinduzierten Strukturbildungsdynamik von anisotrop in Strängen angeordneten Legierungsnanopartikeln im Polymer. Die Legierungs-Nanopartikel sollen dabei aus der Laserablation von Legierungen in Polymerlösungen erhalten werden. Durch die Kombination der Filamentierung von Nanopartikeln in einer Polymermatrix soll eine skalenübergreifende Verknüpfung von Nano (Partikel) über Mikro (Filamente) bis Makro (Polymerkomposit) realisiert werden. Somit sind durch die skalenübergreifende Verknüpfungen neuartige Polymerkomposite zugänglich, bei denen eine Kombination von Eigenschaften wie Leitfähigkeit und Transparenz verstärkt untersucht werden soll. Des Weiteren soll das magnetische Verhalten der Kompositmaterialien auf Basis von lasergenerierten Fe@Au- und NiFe-Nanopartikeln erforscht werden. Im Fokus stehen dabei multiphysikalische Modellierungen sowie experimentelle Untersuchungen, die den Einfluss von Partikelgrößenverteilungen und Elementarzusammensetzungen der Nanopartikel sowie Dauer und Stärke des externen Magnetfelds und Viskosität der Polymerlösung auf die Strukturbildungsdynamik bestimmen sollen. Auch sollen die magnetischen (magnetische Anisotropie), optischen (Absorption, Transmission) und elektrischen (Leitfähigkeit) Eigenschaften der makroskopischen Komposite untersucht und der Wissensstand zur laserbasierten Synthese von Legierungs-Nanopartikeln aus Bulk-Legierungen und gepressten Pulvermischungen erweitert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen