Synthese und Selbstassemblierung von schaltbaren Kern-Schale Janus Partikel

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Alla Synytska
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 251031172

Kolloidale Partikel mit erweiterten Architekturen und kontrolliertem chemischem Design sind die wichtigsten Bestandteile für responsive und adaptive funktionelle Materialien wie zum Beispiel selbstheilende Gele, ultra-dichte erneuerbare Beschichtungen, Membrane oder Gerüste für Tissue Engineering. Dabei öffnet die Selbstorganisation von schaltbaren kolloidalen Teilchen in hierarchischen Strukturen neue Perspektiven für die Entwicklung von neuartigen funktionalen Materialien mit kontrollierten Oberflächen-, Grenz-und Bulk-Eigenschaften. Die selbstorganisierenden Partikel sind in der Lage, schnell reversibel und steuerbar Strukturen zu bilden. Jedoch ist die Herstellung von kolloidalen Partikeln mit erweiterten Architekturen (Janus) sowie die Kontrolle über die Wechselwirkungen zwischen den Partikeln und die daraus resultierenden Strukturen eine große Herausforderung. Daher zielt dieses Projekt (i) auf die Synthese von schaltbaren Kern-Schale-Partikeln mit homogenem und inhomogenem Janus Design, (ii) auf die Untersuchung und Kontrolle der schaltbaren Eigenschaften und der zwischenpartikulären Wechselwirkungen während der Selbstorganisation dieser Partikel in Dispersionen sowie (iii) auf die Untersuchung ihrer Fähigkeit zu einer reversiblen Selbstorganisation und damit der Fähigkeit, neue Morphologien auszubilden.Im Rahmen dieses Projektes werden Janus- und homogene Kern-Schale-Partikel mit kontrollierter Teilchengröße, chemischer Zusammensetzung der Oberfläche, variierender Oberflächenladung, Pfropfdichte, Schichtdicke und Janus Balance synthetisiert. Dafür werden neu Synthesewege entwickelt. Die Organisation inhomogener (Janus) und homogener Kern-Schale-Partikel in unterschiedlichen Kombinationen in Dispersionen wird experimentell mittels optischer und elektronenmikroskopischer Methoden untersucht. Die hierbei erhaltenen experimentellen Ergebnisse sollen mit bestehenden theoretischen Vorhersagen verglichen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Lucio Isa; Professor Dr. Georg Maret; Professor Dr. Jens-Uwe Sommer; Professorin Brigitte Voit, Ph.D.