Photoschaltbare Polymere mittels initiierter chemischer Gasphasenabscheidung

• Antragsteller: Professor Dr. Rainer Herges; Dr.-Ing. Stefan Schröder
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 541212717

Ziel des Projektes ist die Herstellung und Untersuchung von photoresponsiven Polymeren. Durch Einbau von Diazocinen als Photoschalter in die Polymerstruktur reagieren diese Materialien auf die Bestrahlung mit Licht. Die konzertierte, molekulare Bewegung der Photoschalter führt zu einer makroskopischen Bewegung des Materials. Hergestellt werden die Materialien durch initiierte chemische Gasphasenabscheidung (engl. initiated chemical vapor deposition, iCVD), die den räumlich kontrollierbaren Einbau der Photoschalter ermöglicht. Dies erlaubt die Herstellung von schaltbaren Filmen mit maßgeschneiderten Eigenschaften, wodurch auch kompliziertere Bewegungsabläufe im Material vorprogrammiert werden können (Softrobotik). Bedingt durch das CVD-typische Filmwachstum von iCVD können auch komplexe Oberflächen konform beschichtet werden. Hierbei sind auch freistehende, schaltbare Gerüststrukturen angedacht, die aufgrund ihrer geringen Dichte und dennoch stabilen und elastischen Struktur eine effizientere Kraftübertragung sowie schnellere Bewegungen der Materialien im Vergleich zu z.B. responsiven Hydrogelen erlauben sollten. Während mit photoresponsiven Filmen durch Bestrahlung bereits raupenähnliche Fortbewegung realisiert wurde, könnten die ultraleichten, freistehenden iCVD Dünnschichten und aus iCVD Dünnschichten aufgebaute Gerüststrukturen schließlich als Basis für lichtgetriebe und lichtgesteuerte, flugfähige Objekte dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Franz Faupel