Form-verändernde Polymer-Origami mit räumlich und zeitlich vollständig-programmierbarer Faltung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unser Projekt das Verständnis der grundlegenden Prinzipien der Herstellung von Aktuatorwerkstoffen sowie die Entwicklung neuer Ansätze für die Gestaltung von Aktuatorwerkstoffen und -strukturen umfasste. Wir synthetisierten Polymere mit unterschiedlichen chemischen Strukturen und Molekulargewichten und untersuchten den Einfluss ihrer Struktur auf ihr Aktivierungsverhalten. Wir wandten das gewonnene Wissen an, um Folien herzustellen, die eine programmierte und hochkomplexe Formtransformation durchlaufen, die durch Änderungen des pH-Werts, der Temperatur und des Lichts gesteuert wird. Insbesondere haben wir verschiedene Techniken wie Elektrospinnen, Schmelzelektroschreiben und Stereolithographie zur Herstellung von Aktuatorstrukturen angepasst. Wir haben auch die Synthese von (plasmonischen) Goldnanopartikeln vorangetrieben, indem wir die Vorhersagefähigkeit von Algorithmen für maschinelles Lernen nutzten, um durch Anpassung der Synthesebedingungen Plasmonenresonanztechnik zu erreichen. Dies ist ein wichtiger Fortschritt für Praktiker in diesem Bereich, da der komplexe Mechanismus hinter der Nanopartikelsynthese in der Vergangenheit ein rationalisiertes Synthesedesign zu einer komplizierten Herausforderung machte.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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4D‐Printable Photocrosslinkable Polyurethane‐Based Inks for Tissue Scaffold and Actuator Applications. Small, 20(6).
Goodarzi, Hosseinabadi Hossein; Biswas, Arpan; Bhusal, Anant; Yousefinejad, Ali; Lall, Aastha; Zimmermann, Wolfram‐Hubertus; Miri, Amir K. & Ionov, Leonid
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Validating and Utilizing Machine Learning Methods to Investigate the Impacts of Synthesis Parameters in Gold Nanoparticle Synthesis. The Journal of Physical Chemistry C, 127(2), 1117-1125.
Schletz, Daniel; Breidung, Morten & Fery, Andreas
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4D Fabrication of Two‐Way Shape Memory Polymeric Composites by Electrospinning and Melt Electrowriting. Macromolecular Rapid Communications, 45(11).
Pasini, Chiara; Soreño, Zhander Vohr; Schönfeld, Dennis; Pretsch, Thorsten; Constante, Gissela; Sadilov, Ilia & Ionov, Leonid
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Modular photoorigami-based 4D manufacturing of vascular junction elements. Journal of Materials Chemistry B, 12(22), 5405-5417.
Biswas, Arpan; Apsite, Indra; Rosenfeldt, Sabine; Bite, Ivita; Vitola, Virginija & Ionov, Leonid
