Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie neue Erkenntnisse in der Erforschung von Hydrogelen die Welt ein wenig trockener machen

16.05.2008
Gut für Tunnel und Babypopos

Wir finden das Zauberpulver in einem handgroßen Becher im Regal der dunklen Vorratskammer. Auf den ersten Blick sehen die Körner aus wie ganz normales Speisesalz. Aber sie können viel mehr, wie Prof. Thomas Mang gleich darauf beweist. Vorsichtig schüttet der Chemiker das Granulat in ein Glas Wasser und schwenkt es leicht hin und her.

In nur wenigen Sekunden schlürft die Substanz das Wasser regelrecht auf und quillt zu einer durchsichtigen, wackelpuddingartigen Masse auf, wobei sich das Volumen vervielfacht. "Beeindruckend durstig, nicht wahr?" grinst Mang. "Diese Hydrogele nehmen 300 Mal so viel Flüssigkeit auf, wie sie selbst wiegen."

Seit vor über zehn Jahren die ersten Hydrogele im Institut für Angewandte Polymerchemie (IAP) der Fachhochschule Aachen entwickelt wurden, arbeitet Prof. Mang an der ständigen Verbesserung des Dichtmaterials. Besonders faszinieren ihn die so genannten Superabsorber, also solche Hydrogele, die besonders saugfähig sind. Aus der bisherigen Forschung des IAP resultieren Quellgummis und Quellpasten, die mittlerweile zahlreiche europäische Tunnel gegen Feuchtigkeit und Nässe von außen schützen. Auch beim Bau der Rheinuferstraße in Düsseldorf setzten die Baufirmen die Gummis aus der Fachhochschule Aachen zum Abdichten ein. Sogar für den Einsatz am zarten Babypopo eigenen sich die Hydrogele: Die Superabsorber sind saugender Bestandteil in modernen Babywindeln.

... mehr zu:
»Hydrogel »IAP

Nun ernten die Forscher des IAP die Früchte ihrer harten Arbeit mit einem doppelten Durchbruch: Seit Kurzem gelingt es ihnen zum einen, das Material auch in salzigem Wasser anzuwenden. Jahrelang sahen sich Prof. Mang und sein Team mit dem Problem konfrontiert, dass die Hydrogele in Salzwasser nur unzureichend aufquellen oder sogar ihre Abdichtwirkung ganz verlieren. Und gerade dort, wo es besonders viel Salzwasser gibt, in unmittelbarer Meeresnähe nämlich, werden effektive Abdichtmethoden dringend benötigt, etwa für unterseeische Tunnel oder beim Bau von Dämmen.

Zum anderen ist es den Forschern nun erstmals gelungen, den Hydrogelen nicht nur bei Nässe, sondern auch bei Änderungen von Temperatur, Salzkonzentration, pH-Werten oder elektrischen Spannungen Reaktionen wie Auf- oder Abquellen zu entlocken. Weil sie nun scheinbar selbstständig auf verschiedene äußere Reize reagieren, bezeichnen Wissenschaftler diese neue Generation auch als "intelligente Hydrogele".

Möglich macht solche Erfolge eine fundierte Forschungsarbeit: Im Rahmen eines Programms der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erforscht Prof. Mang in Kooperation mit Dr. Siegfried Stapf vom Institut für Technische und Makromolekulare Chemie (ITMC) der RWTH Aachen die Eigenschaften der Hydrogele sowie den Einfluss von Salzen, Säuren Temperatur- oder Konzentrationsveränderungen auf diese - eine Arbeit für wissenschaftliche Detektive. Die Forscher näherten sich den aus Acrylsäure bestehenden Hydrogelen systematisch und akribisch. Durch wiederholte Versuchsanordnungen mit nur jeweils kleinen Veränderungen ermittelten sie den genauen Zusammenhang zwischen Materialstruktur und Reaktion.

Trotz der jüngsten Erfolge ist Mang weit davon entfernt, sich auf den Lorbeeren auszuruhen. Zurzeit untersuchen die Forscher die Möglichkeiten, Hydrogele aus natürlichen, nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. "Das ist das Wunderbare an der Chemie", resümiert Mang, "man ist nie fertig, es gibt immer neue Eigenschaften und damit auch Anwendungsbereiche der Materialien zu entdecken und immer neue Möglichkeiten, ein Material weiter zu entwickeln, um es noch besser zu machen. Das ist auch eine der zentralen Botschaften, die wir unseren Studierenden vermitteln möchten."

Dr. Roger Uhle | idw
Weitere Informationen:
http://www.fh-aachen.de

Weitere Berichte zu: Hydrogel IAP

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wegbereiter für Vitamin A in Reis
21.07.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten