Forschung
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Funktionale Polymere und kolloidale Bausteine sind die wichtigsten Systeme unserer physikalisch-chemischen Forschung. In der Regel synthetisieren wir diese Materialien selbst und nutzen im Anschluss Methoden der physikalischen Chemie zur Charakterisierung von Struktur und Verhalten in verschiedenen Umgebungen. Unsere Methoden umfassen hierbei unter anderem die dynamische und statische Lichtstreuung, Extinktions- und Emissionsspektroskopie, Rasterkraftmikroskopie, Elektronenmikroskopie sowie Röntgen- und Neutronenstreuverfahren. Unsere experimentellen Ergebnisse unterstützen wir durch theoretische Simulationen, welche ebenfalls als Grundlage für ein rationales Materialdesign genutzt werden. Funktionsmaterialien mit verschiedener Funktionalität bauen wir z.B. mit Verfahren der kolloidalen Selbst-Anordnung auf. Durch die Verwendung von responsiven Polymeren erzielen wir schaltbare Eigenschaften.
Derzeit beinhaltet unsere Forschung die folgenden Themen:
Phasenübergänge in verdünnten und konzentrierten Systemen
In diesem Forschungsbereich untersuchen wir das Phasenübergangsverhalten von eng verteilten LCST- und UCST-Polymere, die Auswirkungen von Klemmengruppen, polyphilen Polymeren, Core-Shell-Mikrogeln sowie binäre Systeme. Wir untersuchen die Dynamik von Phasenübergängen und die Zusammenhänge zwischen lokaler und globaler Struktur und Dynamik.
Nanohybridmaterialien und Nanostrukturierung
Wir untersuchen anorganische/organische Nano-Hybrid-Strukturen, die über Selbstmontage an Schnittstellen sowie in der kontinuierlichen Phase hergestellt werden – ein alternativer Bottom-up-Weg zur klassischen Nanostrukturierung über Lithographie. Darüber hinaus verwenden wir 3D-Drucktechniken zur Herstellung von adaptiven Verbundhydrogeln.
Funktionelle Polymere an Grenzflächen
Wir untersuchen die (Nano-)Struktur und Dynamik in Grenzflächensystemen in Bezug auf die Grenzflächenchemie und -topographie. Durch die Verwendung eines breiten Spektrums von Methoden, die Techniken wie Mikroskopie, Streuung und Spektroskopie beinhalten, können wir das Verhalten von reaktionsfähigen Homopolymeren, Mikrogeln, Blockcopolymeren und Terpolymeren auf verschiedenen Grenzflächen untersuchen, wie z. B. planare Schnittstellen (z.B. Wasser/Luft) und gebogene Grenzflächen (z.B. Nanopartikel).
Bioinspirierte Polymere und Polymermaterialien
Wir interessieren uns für die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von bioinspirierten Polymeren als moderne Materialklasse. Dazu verwenden wir Pseudopeptide, Glycomacromoleküle und verschiedene Biopolymere und verwenden ein breites Spektrum analytischer Methoden wie Mikroskopie, Streuung und Spektroskopie.