Detailseite
Projekt
Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und dynamisches Benetzungsverhalten von photo-schaltbaren molekular dünnen organischen Filmen
Antragsteller
Professor Dr. Björn Braunschweig
Fachliche Zuordnung
Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
Förderung
Förderung seit 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422792175
Intelligente Oberflächen, die ihre Benetzungseigenschaften reversibel ändern können, sind von großem Interesse für Anwendungen wie selbstreinigende Oberflächen, Mikrofluidik oder Mikroreaktoren, um nur einige Beispiele zu nennen. In diesem Projekt schlagen wir vor, die dynamische Benetzung von photoschaltbaren Oberflächen zu untersuchen. Wobei wir Arylazopyrazol-Derivate verwenden, welche durch Lichtbestrahlung zwischen der E- bzw. der Z-Konfiguration geschalten werden können. Weitere strukturelle Änderungen wollen wir durch Anlegen eines Elektrodenpotentials auslösen. In beiden Fällen sind makroskopische Änderungen wie der dynamische Kontaktwinkel mit den Prozessen gekoppelt, die innerhalb einer einzelnen molekularen Schicht an der Fest-Flüssig- und der Fest-Gas-Grenzfläche stattfinden. Darüber wollen wir ein vollständigeres molekulares Bild gewinnen und schlagen Experimente vor, mit deren Hilfe wir die gekoppelte Substrat- und Tropfendynamik adressieren können. Diese wird maßgeblich durch die Wechselwirkungen der benetzenden Flüssigkeit mit dem Substrat beeinflusst und ein Verständnis dieser Wechselwirkung auf molekularer Ebene ist daher von entscheidender Bedeutung für eine Beschreibung der resultierenden Benetzungsdynamik. Aus diesem Grund werden wir in diesem Projekt zunächst den molekularen Ursprung der bemerkenswert langsamen Schaltdynamik von Arylazopyrazol-Monoschichten untersuchen. Anschließend werden wir den Einfluss von Oberflächendefekten sowie der langsamer Selbstorganisation während des Schaltens auf die Benetzungsdynamik studieren. Diese Experimente werden dann auf den Einfluss von Elektrodenpotentialen erweitert (Electro-DeWetting), so dass wir molekulare Wechselwirkungen und die Dynamik des Tropfens sowie des Substrats mit zwei orthogonalen Stimuli (Licht/elektrochemisches Potential) steuern können.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
