Strukturell anisotrope funktionelle Nanokomposit-Dünnschichten aus Cellulose-Nanokristallen und Gold-Nanopartikeln

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Fery; Dr. Christian Rossner
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 556590570

Aufgrund ihrer Zugänglichkeit aus nachwachsenden Rohstoffen, ihrer Verarbeitbarkeit und ihrer Neigung zur Bildung geordneter nanostrukturierter Materialien mit abstimmbaren optischen Eigenschaften, wie Bragg-Stapeln und chiralen nematischen Phasen, sind Zellulose-Nanokristalle besonders geeignete Bausteine für die Herstellung flexibler dünner Schichten. Der Schlüssel zur Einstellung der Eigenschaften dieser Schichten ist die Kontrolle der inneren Struktur und Anordnung der Grundbausteine und die gezielte Funktionalisierung mit zusätzlichen funktionellen Einheiten. Dieses Projekt zielt auf ein besseres Verständnis der Bildung von Cellulose/Gold-Nanokompositen ab, bei denen die Funktionalität aus der Ausrichtung dieser Einheiten hervorgeht, die durch oberflächengemusterte weiche Template ermöglicht wird. Es werden zwei Arten von Materialien untersucht: parallel ausgerichtete Zellulose-Dünnfilme mit abgeschiedenen Gold-Nanopartikeln, die als Leiterbahnen dienen; und ausgerichtete Nanokompositmaterialien mit eingebetteten Gold-Nanopartikeln als chiroplasmonische Dünnschichten. Die Anwendbarkeit der untersuchten Nanokomposit-Dünnschichten wird anhand von Modellszenarien zur Detektion von Lösungsmitteldämpfen und mechanischer Beanspruchung sowie zur Fälschungssicherheit demonstriert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen