Fabrikation von Mikrofasern mit komplexem Interieur durch formverändernde Polymere

• Antragsteller: Professor Dr. Leonid Ionov
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396913955

Die neue Generation von intelligenten Textilien, bei denen Signalwahrnehmung, Verarbeitung und Bildgebung in flexiblen Fasern stattfinden muss, erfordert eine Entwicklung von Methoden zur Herstellung von Fasern mit hochkomplexen Innenarchitekturen. Dies ist jedoch eine äußerst anspruchsvolle Aufgabe. Basierend auf eigener Erfahrung entwickeln wir einen revolutionären Ansatz zur Herstellung solcher Fasern mithilfe von formverändernden Polymeren. Nach unserer Idee, werden zunächst zwei polymere (formverändernde und passive) auf eine Oberfläche gedruckt, um die Form einer Schicht zu erreichen. Die Oberfläche dieser Schicht kann weiter gemustert werden, was die Herstellung von nahezu jeder mehrschichtigen Struktur unter Verwendung verschiedener Arten von Materialien ermöglicht. Im Anschluss wird die Schicht durch das Selbstfalten aufgrund der Formänderungseigenschaften eines der Polymere in Faser umgewandelt. Auf diese Weise wird das 2D-Muster auf der Filmoberfläche in interne Elemente der Fasern umgewandelt. Die zentrale Hypothese des Projektes ist, dass das gewünschte Längsfaltungsverhalten des Polymerfilms, das zur Bildung einer Faser führt, durch Querorientierung von Ketten aus formveränderndem Polymer erreicht werden kann. Die Querorientierung der Ketten kann wiederum entweder durch Druck von Polymerschmelze bei einem spezifischen Temperaturregime erreicht werden, was die Abscheidung des gestreckten Polymers ermöglicht, oder durch Druck von vorgespannten Mikrofasern eines formverändernden Polymers. In diesem Projekt werden wir die Grundprinzipien der Abscheidung von Polymeren und Polymermikrofasern mit kontrollierter Orientierung sowie die Effekte molekularer Architektur und der Kettenorientierung auf das Falten des Films nachvollziehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen