FOR 5301:  Die nächste Generation von funktionalen Selbstheilungsmaterialien - Wiederherstellung von optoelektronischen und Transporteigenschaften in weichen Materialien zur Speicherung und Umwandlung von Energie (FuncHeal)

• Fachliche Zuordnung: Chemie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455748945

Im Rahmen der Forschungsgruppe FuncHeal werden neuartige funktionale selbstheilende Materialien untersucht, welche in flexiblen Energiespeicher- und -umwandlungsmaterialieneingesetzt werden können. Dabei soll ein detailliertes Verständnis über die Heilung von funktionalen Materialien erhalten werden, um so die nächste Generation von selbstheilenden Materialien zu ermöglichen. Im Gegensatz zu bisherigen Ansätze sollen im Rahmen der Forschungsgruppe nicht nur Risse und Beschädigungen geheilt werden, sondern es soll auch möglich sein, Funktionen und Eigenschaften wiederherzustellen. Dabei werden hierfür verschiedene Ansätze untersucht. Dies beinhaltet unter anderem die Heilung von Elektrodenmaterialien in Batterien oder die Wiederherstellung der optischen Eigenschaften von organischen Solarzellen. Die Herausforderung besteht hierbei in der Komplexität und der Zusammensetzung der Materialien, da sie nicht nur aus einem selbstheilenden Polymer bestehen, sondern aus einer Vielzahl von verschiedenen Komponenten. Ziel ist dabei, funktionale Systeme herzustellen, die schließlich auch diese Eigenschaften bzw. Funktionen nach Beschädigung wieder heilen können.Die Forschungsgruppe kombiniert hierfür die Expertise aus verschiedenen Bereichen. So wird neben der Herstellung der funktionalen Materialien ein weiterer Schwerpunkt ein detailliertes molekulares Verständnis der ablaufenden Prozesse während der Beschädigung und der Heilung sein. Hierfür werden verschiedene Methoden genutzt – von spektroskopischen Untersuchungen bis hin zu theoretischen Berechnungen. Zusätzlich wird auch die Untersuchung und die Definition der Selbstheilung ein zentraler Forschungsschwerpunkt sein.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Computergestützte Modellierung von Abbau- und Regenerationsprozessen selbstheilender Funktionsmaterialien (Antragstellerin Gräfe, Stefanie )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Schubert, Ulrich S. )
• Nanostrukturierte Blockcopolymer-Gelelektrolyte basierend auf Polyethern (Antragsteller Schacher, Felix H. )
• Optische Mikro-Spektroskopie zur Untersuchung von Struktur und elektronischen Eigenschaften selbstheilender Materialien für Energiewandlung und -speicherung (Antragsteller Dietzek-Ivansic, Benjamin ;  Popp, Jürgen )
• P1 - Selbstheilende Elektroden für eine elektrochemische Energiespeicherung (Antragsteller Balducci, Andrea ;  Schubert, Ulrich S. )
• P3 - Reversible photoaktive Materialien für flexible Bulk-Heterojunction-Solarzellen (Antragstellerinnen / Antragsteller Hager, Martin ;  Peneva, Ph.D., Kalina )
• Spannungs- und dehnungsresistente Polymersolarzellen: Auf dem Weg zu hoher Flexibilität (Antragsteller Hoppe, Harald ;  Presselt, Martin )

• Sprecher: Professor Dr. Ulrich S. Schubert