Funktionelle Biomorphs: Bildung und Eigenschaften

• Antragstellerin: Dr.-Ing. Cristina Ruiz Agudo, Ph.D., seit 1/2024
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461090217

Dieses Projekt konzentriert sich darauf, die Verwendung von selbstorganisierten Siliciumdioxid-Karbonatstrukturen mit komplexer Morphologie und weitreichender Ordnung (so genannte Siliciumdioxid-Biomorphe) als funktionelle Materialien zu ermöglichen. Dabei wollen wir Eigenschaften wie ihre bio-reminiszierende Form für die nahe Zukunft nutzen. Um definierte Materialien vorzubereiten, wird in einem ersten Schritt das Design einer deterministischen Synthese angestrebt, um Strukturen zu erhalten, die in Größe und Form monodispers sind. Anschliessend werden sowohl in-situ- als auch postsyntheseartige Ansätze zur Funktionalisierung der Strukturen angewendet. Zu diesem Zweck werden bekannte Techniken wie Silanisierung in Kombination mit Polymeren sowie die Verwendung neuer Anionen wie Wolframat als Sol-Gel-Material eingesetzt. Dabei wird die Herstellung von Mikrowerkzeugen wie Mikroschwimmer, Katalysatoren und Template angestrebt. Zur Untersuchung der resultierenden Materialien eignen sich verschiedene analytische Techniken. Für die Strukturbestimmung werden verschiedene mikroskopische Techniken (PLM, TEM, SEM, LSM etc.) verwendet und zur Bestimmung und Quantifizierung der verschiedenen Phasen können diffraktometrische und spektroskopische Methoden eingesetzt werden. Im weiteren Verlauf des Projektes wird die Anwendbarkeit der gewonnenen Funktionsmaterialien anhand einfacher Reaktionen getestet, um ihre verbesserten und neuen Eigenschaften zu präsentieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Helmut Cölfen, bis 1/2024 (†)