Mikrogele als Energieträger

• Antragsteller: Professor Dr. Florian Mertens; Professor Dr. Felix Plamper
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 509013720

Es wird der Fragestellung nachgegangen, ob einzelne Mikrogele Energie im Sinne von Nichtgleichgewichtsstrukturen speichern können. Im Speziellen sind dazu elektroaktive Mikrogele mit Kompartimenten vorgesehen, die auf Kern-Schale Strukturen basieren. Verschiedene elektroaktive Gruppen werden in verschiedene Mikrogeldomänen eingebracht. Mittels einer besonderen Probenbereitung, die auf Temperaturanpassung und chemische und/oder elektrochemische Oxidations/Reduktions-Abfolgen fußt, werden die Domänen eines Mikrogels in ansonsten inkompatible Redoxzustände gebracht, d.h. der Elektronentransport von einer in die andere Domäne ist thermodynamisch bevorzugt. Aufgrund der räumlichen Separation der elektroaktiven Einheiten im Kolloid und der beschränkten Netzwerkdynamik (einstellbar über die Temperatur) ist der Ladungsaustausch eingeschränkt. Dies dient zur Generierung eines übers Netzwerk hinweg inhomogenen elektrochemischen Potentials. Daher können Temperaturänderungen als Auslöser zur beliebigen Freisetzung der gespeicherten Energie verwendet werden. Dies soll zuerst in Form von Wärme erfolgen, aber es werden auch Strategien zur Energiefreisetzung in anderer Form als Wärme diskutiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen