FOR 2811:  Adaptive Polymergele mit kontrollierter Netzwerkstruktur

• Fachliche Zuordnung: Chemie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397384169

Amphiphile Polymergele bestehen aus einem Polymernetzwerk mit sowohl hydrophilen als auch hydrophoben Anteilen. Sie weisen vorteilhafte Eigenschaften auf, die delikat von der Polarität des umgebenden Mediums abhängen, wie z. B. umgebungsabhängige Viskoelastizität und selektive Permeabilität. Um dies Potenzial für Anwendungen wirklich nutzen zu können, ist es notwendig das Zusammenspiel zwischen der Nano- und Mikrostruktur des Netzwerks und den daraus resultierenden Geleigenschaften zu verstehen. Die Netzwerkstruktur weist mehrere Ebenen auf, angefangen von lokalen Konnektivitätsdefekten auf der Maschenskala über Netzwerkinhomogenitäten auf größeren Skalen bis hin zu potenziell mikrophasenseparierten Domänen auf noch größeren Skalen. Diese Strukturen werden zum Teil während der Netzwerksynthese fest vorgegeben und können such zum Teil an die aktuellen experimentellen Bedingungen angepassen; und eben hierdurch beeinflusst werden. Unsere Forschungsinitiative zielt darauf ab, ein rationales Verständnis zwischen den Präparationsbedingungen, den resultierenden Netzwerkstrukturen und den daraus resultierenden Geleigenschaften zu erlangen, wobei wir uns vor allem auf deren viskoelastische Mechanik und Permeabilitäten konzentrieren. Dies geschieht durch die Anpassung des Tetra-PEG-Ansatzes für die Synthese von Modellnetzwerken zur Herstellung von amphipilen Modellnetzwerken zweier Arten: irreversibel und reversibel vernetzt. Diese Netzwerke werden dann im Hinblick auf ihre Strukturen auf verschiedenen Längenskalen und im Hinblick auf ihre viskoelastischen und Permeationseigenschaften charakterisiert. All dies geschieht durch eine synergistische Konvergenz von Theorie und Experiment.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Adaptive Polymergele mit kontrollierter Netzwerkstruktur (Antragsteller Seiffert, Ph.D., Sebastian )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Seiffert, Ph.D., Sebastian )
• Mesoskopische Netzwerktopologie und Permeabilität Adaptiver Amphiphiler Conetzwerke (Antragsteller Seiffert, Ph.D., Sebastian )
• Netzwerkmaschenstruktur und makroskopische Mechanik von amphiphilen Conetzwerken (Antragsteller Saalwächter, Kay )
• Reversibel elektrostatisch vernetzte amphiphile Conetzwerke aus sternförmigen Blockcopolymeren (Antragsteller Schacher, Felix H. )
• Simulation adaptiver Polymergele mit kontrollierter Netzwerkstruktur (Antragsteller Lang, Michael )
• Simulation von elektrostatisch reversibel verknüpften Modellnetzwerken (Antragsteller Holm, Christian )
• Struktur und ortsaufgelöste Mechanik sowie Rheologie oberflächennaher Bereiche von adaptiven Polymernetzwerken (Antragstellerin von Klitzing, Regine )
• Synthese von kovalent vernetzten amphiphilen Co-Netzwerken mit Modellcharakter (Antragsteller Böhme, Frank )
• Zellkompatibilität amphiphiler Conetzwerke für biomedizinische Anwendungen (Antragstellerin Weinhart, Marie )

• Sprecher: Professor Sebastian Seiffert, Ph.D.