Kombinierte numerische und experimentelle Untersuchungen der Licht-Materie Interaktion in Polymeren

• Antragsteller: Dr.-Ing. Markus Mehnert
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555275242

Das Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes ist es, die makroskopisch sichtbare Materialantwort eines weichen, lichtempfindlichen Polymers unter Beleuchtung mit UV-Licht zu simulieren. Hierbei konzentrieren wir uns auf Materialien, die photosensitive Schaltermoleküle, wie zum Beispiel Azobenzol, enthalten. Das Projekt ist in zwei Arbeitspakete unterteilt. In Arbeitspaket 1 ist es das Ziel eine Modellierung im Rahmen eines Kontinuumsansatzes zu verwenden, um die verschiedenen Merkmale der Materialantwort wiederzugeben. Dabei möchten wir zeitabhängige Effekte berücksichtigen, die sowohl in der Polymermatrix als auch in den Schaltermolekülen auftreten können. Des Weiteren werden wir dissipative Effekte, wie zum Beispiel Lichtbrechung mit einbeziehen. Diese Modellierungsansätze werden in einen Finite-Elemente Code implementiert, der auf der open source FEM Bibliothek DEAL II beruht. In Arbeitspaket 2 ist es das Ziel die theoretische Beschreibung der Problemstellung durch die Messergebnisse von Experimenten zu validieren. Dafür werden wir die kürzlich veröffentlichten Herstellungs- und Untersuchungsmethoden von lichtempfindlichen Polymeren nutzen. Zusätzlich sollen diese Tests weiter ausgebaut werden, indem der Aufbau des Experiments, das verwendete Polymer oder Azobenzol verändert werden. Außerdem werden Infrarot Spektroskopie Untersuchungen durchgeführt um zusätzliche Informationen über die Materialantwort auf der molekularen Ebene zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Jörg Libuda; Professor Dr.-Ing. Paul Steinmann; Professor Dr. Hermann A. Wegner
• Kooperationspartner: Professor William S. Oates