NanoVidere - Technologieforschung Beschichtung
Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Vorhaben NanoVidere wurden photochrome Beschichtungssysteme hergestellt und analysiert, mit deren Hilfe die Auflösungsgrenze optischer Mikroskopie unter das bisherige Auflösungslimit gesenkt werden kann. Es konnte eine verlässliche Syntheseroute für die photochrome Verbindung (Menon‘s BTE 7) entwickelt werden, so dass dieser molekulare Schalter in ausreichenden Mengen für weitere Untersuchungen zur Verfügung steht. Die Ausbeute konnte von 30% auf 49% Endprodukt gesteigert werden. Unsere Untersuchungen zu den Eigenschaften des Moleküls zeigen, dass dieses BTE in Bezug auf die Anwendung im NanoVidere-Projekt nicht optimal ist. Weder die Schaltwellenlängen noch die Stabilitäten entsprechen den Anforderungen, die an die AML gestellt werden. Daher ist es notwendig weitere photochrome Verbindungen durch Variation des Substitutionsmusters zu synthetisieren und zu charakterisieren. Basierend auf der Analyse von Morphologie und Absorption der Proben wurden die Spin-Coating- Parameter für die Herstellung photochromer Filme mit unterschiedlicher Dicke (≈ 100-400 nm) und optischen Eigenschaften bestimmt. Es wurde festgestellt, dass die am besten geeignete Rotationsgeschwindigkeit und Konzentration einer PMMA/BTE-1-Lösung für die Herstellung eines ≈ 390 nm-Films 2500 U/min bzw. 12 % waren. Damit konnten homogene PMMA/BTE Filme erzeugt werden. Es wurden mehrere Arten von Referenzproben mit unterschiedlichen Nanostrukturen für Abbildungstests hergestellt und analysiert. Damit konnte gezeigt werden, dass sich mit den ermittelten Spin-Coating-Parametern auf verschiedenen Substraten reproduzierbar homogene Filme herstellen lassen. Die optischen Eigenschaften der Filme wurden mittels UV-Vis Spektroskopie untersucht. Der Schaltvorgang der photochromen Verbindung BTE wurde mit zwei Wellenlängen aktiviert. Die Überführung in die geschlossene Form erreichte bei Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 325 nm nach 60s ein Maximum. Unter Verwendung von Licht der Wellenlänge 633 nm wurde die Verbindung nach 60 Minuten nahezu vollständig in die offene Form überführt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- High Resolution Reflection Microscopy via Absorbance Modulation, Microscience Microscopy Congress 2021, 6.-8. Juli 2021
Parul Jain, Viktor Udachin, Sven Nagorny, Claudia Geisler, Jörg Adams, Andreas Schmidt, Christian Rembe, Alexander Egner
(Siehe online unter https://doi.org/10.22443/rms.mmc2021.66) - Switchable mesomeric betaines derived from pyridinium-phenolates and bis(thienyl)ethane, Eur. J. Org. Chem. 2021, 3178 – 3189
S. Nagorny, F. Lederle, V. Udachin, T. Weingartz, E. G. Hübner, S. Dahle, W. Maus-Friedrichs, J. Adams, A. Schmidt
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/ejoc.202100279)
