SFB 1176:  Molekulare Strukturierung weicher Materie

• Fachliche Zuordnung: Chemie ; Physik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259079535

Der Sonderforschungsbereich 1176 setzt sich das Ziel die Synthese polymerer Materialen mit einem bislang unerreichten Maß an molekularer Strukturkontrolle in drei Dimensionen zu ermöglichen. Dabei ermöglicht die angestrebte makromolekulare Präzisionskontrolle die Untersuchung von quantitativen Struktur-Eigenschaftsbeziehungen, einer definierten Funktion oder dem Zugang zu einer neuen Materialklasse, was wiederum in vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten resultiert. Die Fokussierung auf die molekulare Struktur weicher Materie nach einem dimensionalen Ordnungsprinzip erlaubt es, die synthetischen Herausforderungen zu klassifizieren, sowie die in einer Dimension erhaltenen Erkenntnisse auf eine andere zu übertragen. Die Eigenschaften von makromolekularen Materialien werden durch die molekulare Struktur und deren Anordnung oder Verknüpfung in Fläche und Raum bestimmt. Diese molekulare Struktur kann beispielsweise die Sequenz der monomeren Bausteine entlang der Kette (eindimensional), die Einheitlichkeit des Kettenlängenensembles oder der Verzweigungsgrad des Makromoleküls sein. Präzise platzierte Funktionalitäten entlang einer Kette können die Faltung der Kette in Lösung entscheidend beeinflussen und steuern. Oberflächen (zweidimensional) können aus sich wiederholenden Einheiten bestehen oder mit Makromolekülen versehen sein, welche der Oberfläche eine bestimmte Funktion verleihen. In einem Netzwerk (dreidimensional) bestimmen die Länge der einzelnen Maschen oder die Monomer- und Funktionalitätenabfolge die komplexen Eigenschaften des resultierenden Materials. Im SFB 1176 wird die Synthese der hochpräzisen Makromoleküle durch eine Oberflächenanalytik-Plattform, neuartigen Charakterisierungsmethoden, sowie molekulardynamische und quantenmechanische Berechnungen komplettiert.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Reversible Einzelkettenfaltung von Makromolekülen über nicht-kovalente Wechselwirkungen (Teilprojektleiter Barner-Kowollik, Christopher ;  Luy, Burkhard )
• A02 - Metall beladene Präzisionspolymere: Von der Kette zum Präzisionsnanopartikel (Teilprojektleiter Barner-Kowollik, Christopher ;  Roesky, Peter )
• A03 - Neue Ansätze zur Sequenzkontrolle in synthetischen Polymeren (Teilprojektleiter Barner-Kowollik, Christopher ;  Meier, Michael )
• A04 - Maßgeschneiderte sequenzkontrollierte Polymer-Farbstoff-Konjugate zur Kontrolle der Exzitonendynamik (Teilprojektleiter Bräse, Stefan ;  Lemmer, Ulrich ;  Meier, Michael )
• B02 - Sequenzkontrolliertes Wachstum von vernetzten Polymerschichten auf Oberflächen (Teilprojektleiter Bräse, Stefan ;  Meier, Michael ;  Scheiba, Frieder )
• B03 - Neue funktionelle und strukturierte Oberflächenbeschichtungen durch Phan-basierte CVD-Polymerisation (Teilprojektleiter Bräse, Stefan ;  Lahann, Joerg )
• B04 - Mikrostrukturkontrollierte Oberflächen für die ortsaufgelöste Katalyse (Teilprojektleiter Barner-Kowollik, Christopher ;  Roesky, Peter )
• C01 - Hydrogele als Separationsmedien auf Basis definierter Porengrößen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Barner, Leonie ;  Wilhelm, Manfred )
• C02 - Hochvernetzte Polymere für funktionale organische Multi-Schichten (Teilprojektleiter Bräse, Stefan ;  Colsmann, Alexander )
• C03 - Optimierte, Polymer-basierte Orientierungsmedien für die NMR-Spektroskopie (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Barner, Leonie ;  Luy, Burkhard )
• C04 - Polymerisationskontrolle durch geordnete Geometrien (Teilprojektleiter Barner-Kowollik, Christopher ;  Wöll, Christof )
• C05 - Reversible Nitroxid-Austauschreaktion für die Synthese von kovalent gebundenen porösen organischen Netzwerken (Teilprojektleiter Tsotsalas, Manuel )
• C06 - Herstellung sequenzkontrollierter kovalenter Netzwerke (COFs) durch Vernetzung metallorganischer Gerüstverbindungen (Teilprojektleiter Bräse, Stefan ;  Wöll, Christof )
• MGK - Integriertes Graduiertenkolleg (Teilprojektleiter Wilhelm, Manfred )
• Q01 - Multidimensionale SEC-Korrelations-Spektroskopie (Teilprojektleiter Wilhelm, Manfred )
• Q02 - NMR-Methoden zur Charakterisierung von Polymeren (Teilprojektleiter Luy, Burkhard ;  Wilhelm, Manfred )
• Q03 - Molekulare Modellierung der Strukturbildung in weicher Materie (Teilprojektleiter Wenzel, Wolfgang )
• Q04 - Ab-Initio-Berechnung von Eigenschaften und Reaktionen im Grund- und angeregten Zustand (Teilprojektleiterin Bihlmeier, Angela )
• Q05 - Ab-Initio-Berechnung NMR-relevanter Parameter zur Untersuchung spezieller Strukturelemente in Polymeren (Teilprojektleiter Klopper, Willem M. ;  Weigend, Florian )
• Z01 - Plattform zur oberflächenanalytischen Charakterisierung: Röntgen-Photoelektronen-spektroskopie (XPS) und Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie (ToF-SIMS) (Teilprojektleiter Bruns, Michael ;  Ehrenberg, Helmut ;  Wöll, Christof )
• Z02 - Verwaltungsprojekt, zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Barner-Kowollik, Christopher ;  Meier, Michael )

• Antragstellende Institution: Karlsruher Institut für Technologie
• Sprecher: Professor Dr. Christopher Barner-Kowollik, bis 7/2016; Professor Dr. Michael Meier, seit 8/2016