Gestaltung der Adaptation in Hydrogelen durch signalgesteuerte Rekonfiguration der Reaktionsfähigkeit unter Verwendung konstitutioneller dynamischer Chemie

• Antragsteller: Dr. Davide Campagna
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555264856

Das Projekt zielt darauf ab, herkömmliche reaktionsfähige weiche Materialien zu überwinden und ein wirklich adaptives Hydrogelsystem zu schaffen, das seine Reaktionsfähigkeit bei wiederholter Stimulation schrittweise ändern kann. Zu diesem Zweck werden wir signalmodulierte konstitutionelle dynamische Komponenten einsetzen, um die Vernetzungssegmente und ihre reaktionsfähigen Funktionen chemisch zu rekonfigurieren. Dieser innovative Ansatz umfasst drei aufeinander aufbauende Arbeitspakete: (1) Verständnis der konstitutionellen dynamischen Chemie, die zur Rekonfiguration der Reaktionsfähigkeit des Hydrogelnetzwerks eingesetzt wird, (2) Implementierung der Lichtsignalverarbeitung, um eine Anpassung im Rahmen des nicht-assoziativen Lernens als Gewöhnung oder Sensibilisierung für das Signal zu erreichen, (3) Verbesserung der Signalverarbeitung, um eine lichtfrequenzabhängige Anpassung zu erreichen. Indem wir die Hydrogelstruktur auf diese Weise modulieren, werden wir signalgesteuerte Rekonfigurationen ermöglichen, die die dynamische Reaktionsfähigkeit lebender Systeme nachahmen. Eine solche Verknüpfung von biologischen Prinzipien mit der Materialwissenschaft wird zu Fortschritten bei der Entwicklung selbstregulierender Materialien beitragen, die in einer veränderlichen äußeren Umgebung eingesetzt werden können.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle