SFB 448:  Mesoskopisch strukturierte Verbundsysteme

• Fachliche Zuordnung: Chemie ; Physik
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5482335

In diesem Sonderforschungsbereich werden Strategien zur Herstellung und Charakterisierung von chemischen Materialverbunden entwickelt, die auf einer Längenskala von 1 bis 100 Nanometern strukturiert sind, alsooberhalb der Größe einfacher Moleküle, doch weit unterhalb jener vonklassischer Verbundmaterialien. Solche mesoskopisch strukturiertenVerbundsysteme können neue Eigenschaften und Funktionen besitzen, welche direkt von der Größe der strukturellen Einheiten oder von derWechselwirkung zwischen den verschiedenen Kompartimenten bedingt werden. Das Fernziel des Sonderforschungsbereichs ist es, Funktionsmaterialien mit gezielt einstellbaren Eigenschaften herzustellen und für die Anwendung nutzbar zu machen.Die Bausteine der nanostrukturierten Materialverbunde werden durchstufenweise chemische Synthese (z.B. funktionalisierte Dendrimere oderPolyparaphenylene), durch Polymerisation (amphiphile Blockcopolymereoder Hybrid-Copolymere) und weitere Methoden gewonnen. Die Bausteinekönnen unter Ausnutzung von Prinzipien der supramolekularen Chemie, der molekularen Selbstoranisation oder über elektrostatischeWechselwirkungen über mehrere Hierarchie-Ebenen zu den gewünschtenmesoskopischen Materialverbunden zusammengefügt werden. Blockcopolymere werden als Template für die Mineralisation anorganischer Salze, Mizellen oder lyotropen Phasen als strukturdirigierende Elemente für die Herstellung mesoskopisch strukturierter Polymer/Keramik-Verbunde und mesoporöser Keramiken mit regelmäßig angeordneten Poren eingesetzt. Die so gewonnenen Verbundsysteme eröffnen neue Möglichkeiten zum Studium des physikalisch-chemischen Verhaltens von Stoffen oder Sondenmolekülenin räumlich stark eingeschränkten Geometrien. Hierzu werden moderneexperimentelle Untersuchungsmethoden, aber auch theoretischeModellrechnungen und Methoden der Computer-Simulation eingesetzt.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Synthese chemischer Module (Teilprojektleiter Schlüter, Arnulf-Dieter )
• A2 - Elektronentransferreaktionen in Materialien mit Polaritätsgradienten (Teilprojektleiter Menzel, Ralf ;  Möhwald, Helmuth )
• A3 - Reaktive Membranlandschaften auf Kolloidteilchen und in mesoskopischen Micellen (Teilprojektleiter Fuhrhop, Jürgen-Hinrich )
• A4 - Flüssigkristalline Filme und Filmverbundsysteme (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Fliegner, Daniela ;  Heppke, Gerd )
• A5 - Synthese und Untersuchung des Assoziationsverhaltens von neuen linearen und verzweigten amphiphilen Blockcopolymeren (Teilprojektleiter Antonietti, Markus ;  Schlaad, Helmut )
• A6 - Strukturtransformation von Blockcopolymer-Mizellen und Templat-Effekte bei der Entstehung von Silika-Mesophasen (Teilprojektleiter Findenegg, Gerhard )
• A7 - Herstellung und Eigenschaften von Reaktivmembranen auf Basis von Polymer-Wirkstoff-Verbundsystemen (Teilprojektleiter Reichert, Karl-Heinz ;  Schomäcker, Reinhard )
• A8 - Biomimetische Mineralisation mit amphiphilen Blockcopolymeren (Teilprojektleiter Cölfen, Helmut )
• A9 - Mesoskopisch stukturierte Farbstoff-, Farbstoff/Tensid- und Farbstoff/Polyelektrolyt-Aggregate (Teilprojektleiter Böttcher, Christoph ;  Kirstein, Stefan )
• A10 - Hierarchische Architekturen aus Modulen mit metallosupramolekularen Koordinations-Polyelektolyten (Teilprojektleiter Kurth, Dirk G. ;  Möhwald, Helmuth )
• A11 - Mechanische Eigenschaften makomolekularer Verbundsysteme auf modifizierten Festkörperoberflächen (Teilprojektleiter Rabe, Jürgen P. )
• A12 - Strukturbildung und Dynamik in selbstorganisierenden Blockcopolymer-Tensid Mischsystemen (Teilprojektleiter Hellweg, Thomas ;  Schlaad, Helmut )
• A13 - Morphologie und Dynamik formstabiler Makromoleküle an Oberflächen (Teilprojektleiter Kierfeld, Jan ;  Lipowsky, Reinhard )
• A14 - Synthese molekularer Objekte mit neuer Architektur und deren hierarchische Strukturbildung (Teilprojektleiter Antonietti, Markus ;  Hecht, Stefan )
• A15 - Modulare Synthese und Charakterisierung von pH-spaltbaren Präzisionspolymeren für die Bildung von Kettensteifen siRNA-Polyamin-Komplexen (Teilprojektleiter Haag, Rainer )
• A16 - Wechselwirkung stäbchenförmiger siRNA(DNA)-Polykation- Komplexe mit vesikulären Modellmembranen (Teilprojektleiter Gradzielski, Michael )
• A17 - Selbstorganisation von amphiphilen Pfropf-Block-Copolymer- Hybriden in Lösung und an Oberflächen (Teilprojektleiter Laschewsky, André ;  Lutz, Jean-François )
• B01 - Phasenübergänge und Self-Assembly in Mesoporen (Teilprojektleiter Findenegg, Gerhard )
• B02 - Charakterisierung der Struktur und Dynamik mesoporöser Wirt-Gast-Materialien mit Festkörper-NMR-Verfahren (Teilprojektleiter Buntkowsky, Gerd ;  Limbach, Hans-Heinrich ;  Shenderovich, Ilya G. )
• B3 - Mehr-Schritt-Elektron-Transfer in Farbstoff-Dendrimer-Gerüsten (Teilprojektleiter Rettig, Wolfgang )
• B5 - Formstabile Makromoleküle auf Festkörperoberflächen (Teilprojektleiter Rabe, Jürgen P. )
• B06 - Gleichgewichtseigenschaften von Fluiden komplexer Moleküle in begrenzter Geometrie (Teilprojektleiterin Klapp, Sabine )
• B7 - Wechselwirkung von Nanopartikeln und Membranen (Teilprojektleiter Döbereiner, Ph.D., Hans-Günther ;  Lipowsky, Reinhard )
• B10 - Einfluss von geometrischen Einschränkungen und Grenzflächenmodifikationen auf die Strukturbildung kolloidaler Dispersionen in dünnen flüssigen Filmen (Teilprojektleiterin von Klitzing, Regine )
• B11 - Einfluss von Substratdeformationen auf Eigenschaften einkomponentiger Fluide in begrenzter Geometrie (Teilprojektleiter Schoen, Martin )
• B14 - Wandverformung in Mesoporen bei der Kapillarkondensation von Fluiden (Teilprojektleiter Fratzl, Peter ;  Paris, Oskar )
• C01 - Molekulare Prozesse in mesoskopisch strukturierten Polyelektrolytsystemen (Teilprojektleiter Hildebrandt, Peter ;  Möhwald, Helmuth )
• C02 - Immobile Wasservolumen, photoaktive Heterodimere, chirale Fasern und leitfähige Porphyrin-Polymere in Membranlandschaften (Teilprojektleiter Fuhrhop, Jürgen-Hinrich )
• C03 - Mehr-Schritt-Elektron-Transfer in Farbstoff-Dendrimer-Gerüsten (Teilprojektleiter Rettig, Wolfgang )
• C04 - Organisch-anorganische Halbleiternanostrukturen: Untersuchung von Energietransferprozessen und nichtlinear optischen Eigenschaften (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Blumstengel, Sylke ;  Henneberger, Fritz )
• C05 - Nanophasenseparierte organisch-organische Heterostrukturen in dünnen Filmen (Teilprojektleiter Koch, Norbert ;  Rabe, Jürgen P. )
• C06 - Photoinduziertes Wachstum von Hybridstrukturen aus Farbstoffaggregaten und Metall-Nanopartikeln (Teilprojektleiter Böttcher, Christoph ;  Kirstein, Stefan )
• C07 - Elektronentransferreaktionen in Materialien mit Polaritätsgradient (Teilprojektleiter Möhwald, Helmuth ;  Spitz, Christian )
• C08 - "Light Harvesting" mit künstlichen hybriden Strukturen (Teilprojektleiter Benson, Oliver )
• YE1 - Mehrschritt-Elektrontransfer in Farbstoff-Dendrimer-Gerüsten (Teilprojektleiter Rettig, Wolfgang )
• YE2 - Molekulare Ordnung auf mesoskopisch strukturierten Festkörperoberflächen (Teilprojektleiter Rabe, Jürgen P. )
• YE3 - Mesoskopisch strukturierte Oberflächen von Blockcopolymeren und Flüssigkristallen (Teilprojektleiter Rabe, Jürgen P. )
• YE4 - Materialien mit Polaritätsgradienten (Teilprojektleiter Menzel, Ralf ;  Möhwald, Helmuth )
• YE5 - Synthese neuer amphiphiler Blockcopolymere und ihre Nutzung für Kolloid/Polymer-Verbundsysteme (Teilprojektleiter Antonietti, Markus ;  Förster, Stephan )
• YE6 - Templateffekte amphiphiler Polymere beim Wachstum anorganischer Funktionskolloide (Teilprojektleiter Antonietti, Markus ;  Cölfen, Helmut )
• YE7 - Keimbildung und Wachstum in begrenzten Geometrien (Teilprojektleiter Gompper, Gerhard ;  Lipowsky, Reinhard )
• Z - Zentrale Verwaltung und Koordination des SFB (Teilprojektleiter Rabe, Jürgen P. ;  Schoen, Martin )

• Antragstellende Institution: Humboldt-Universität zu Berlin
• Beteiligte Hochschule: Freie Universität Berlin; Technische Universität Berlin; Universität Potsdam
• Beteiligte Institution: Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP); Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung; Wissenschaftspark Potsdam-Golm
• Sprecher: Professor Dr. Jürgen P. Rabe