Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Struktur-Eigenschaftsbeziehungen bei Polymermaterialien auf der Spur: Preisgekrönte Dissertation

07.12.2007
Struktur-Eigenschaftsbeziehungen bei Polymermaterialien auf der Spur: Preisgekrönte Dissertation von Dr. Ulrike Staudinger bietet neue Materialkonzepte

Den Doktorandenpreis des Vereins zur Förderung des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) erhält in diesem Jahr Frau Dr. Ulrike Staudinger für ihre Dissertation zum Thema "Morphologie und Bruchverhalten von Block- und Multipfropfcopolymeren". Frau Dr. Staudinger hat an der Fakultät Maschinenwesen der Technischen Universität Dresden bei Prof. Dr. Gert Heinrich promoviert. Die experimentellen Arbeiten zur Dissertation hat sie in der Arbeitsgruppe von Dr. Roland Weidisch am IPF durchgeführt. Besonders gewürdigt wurde, dass Frau Dr. Staudinger ingenieurwissenschaftlich hoch interessante anwendungsorientierte Materialkonzepte entwickelt hat, die gezielt in Produktentwicklungen einfließen können.

Synthetische Polymerwerkstoffe, d.h. Kunststoffe, zeichnen sich gegenüber allen anderen Werkstoffklassen dadurch aus, dass mit ihnen ein nahezu unbegrenzt breites Spektrum spezieller Eigenschaften realisiert werden kann. Das beruht auf ihrem Aufbau: Polymere sind lange Kettenmoleküle, deren "Rückgratkette" aus vielen einzelnen Wiederholeinheiten, den sogenannten Monomeren besteht. Bietet allein das - quasi wie ein Baukasten - schon unzählige Variationsmöglichkeiten durch die Verwendung gleicher oder unterschiedlicher Monomere in regelmäßiger, blockweiser oder zufälliger Anordnung, so erweitert sich das Variationsspektrum noch durch Möglichkeiten, seitlich zusätzlich weitere Moleküle bzw. funktionelle Gruppen an die Rückgratkette anzupfropfen. Die eingestellte molekulare Architektur bestimmt wesentlich die Eigenschaften eines Polymermaterials.

Werden für neue Technologien und Produkte innovative Werkstoffe benötigt, die ganz spezifische Eigenschaften in sich vereinen bzw. Funktionen übernehmen können, so ist es die Herausforderung des Polymerforschers, die geeigneten "Bausteine" dafür zu finden und optimal "zusammenzubauen".

Die Arbeit von Frau Dr. Staudinger bietet hier eine Art "Wegweiser": Für ausgewählte Block- und Pfropfcopolymere hat sie systematisch untersucht, wie Variationen in der Art der Monomer-Blöcke, der Länge der Blöcke, der Zahl der Pfropfarme sowie die Zahl der Verknüpfungspunkte pro Molekül die mechanischen und bruchmechanischen Werkstoffeigenschaften beeinflussen. Sie fand eindeutige Abhängigkeiten, die viel zum Verständnis der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen beitragen.

Bei den drei im Rahmen der Dissertation untersuchten Systemen zeigte sich, dass durch Variation der genannten Parameter ein Eigenschaftsspektrum von thermoplastisch bis elastisch erreicht werden kann. D.h. bei nur geringen Unterschieden hinsichtlich der verwendeten Stoffe kann man durch Variation der Art ihrer Zusammensetzung einerseits Materialien mit hoher Steifigkeit als auch solche mit superelastischen Eigenschaften (thermoplastische Elastomere) herstellen.

Eine der interessantesten Verbindungen unter den untersuchten waren Multipfropfcopolymere mit einer Polyisopren (PI)-Rückgratkette und angepfropften Polystyrol (PS)-Armen. Durch eine gezielte Einstellung des PS-Gehaltes, der Anzahl der an eine Polyisopren-Rückgratkette pro Verknüpfungspunkt angepfropften PS-Arme sowie der Anzahl der Verknüpfungspunkte pro Molekül entstanden superelastische Materialien, die mehr als doppelt so dehnbar sind wie etablierte Werkstoffe und zudem wesentlich elastischer, sodass selbst bei sehr hohen Dehnungen bis 1000 % eine vollständige Rückverformung eintritt.

Für die Entwicklung dieser Materialien hatte Herr Prof. Dr. Roland Weidisch, der die Promotion von Frau Dr. Staudinger vor seinem Ruf auf die Professur für Mechanik der funktionellen Materialien an der Friedrich-Schiller-Universität Jena fachlich betreut hat, bereits 2004 den von der Dresdner Bank geförderten Innovationspreis des IPF und des Vereins zur Förderung des IPF erhalten.

Die Preisverleihung findet am 7. Dezember 2007, 12.15 Uhr bis 13.30 Uhr im Rahmen des Symposiums "Engineering Life" im Steigenberger Hotel de Saxe am Dresdner Neumarkt statt.

Der Doktorandenpreis wird vom Verein zur Förderung des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) für herausragende Doktorarbeiten verliehen, die von Nachwuchswissenschaftler(inne)n vorwiegend am IPF angefertigt und bereits in renommierten, referierten Fachzeitschriften publiziert wurden.

Der Förderverein des IPF hat derzeit vierzig Mitglieder, darunter rund 25 Firmen verschiedener Branchen: Großunternehmen wie BASF, CONTITECH, DEGUSSA, GORE und SIEMENS ebenso wie eine Reihe mittelständischer Firmen. Zu den wichtigsten Zielen des Vereins gehört neben der Herstellung enger Verbindungen zwischen Industrie und Forschung die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses.

Kerstin Wustrack | idw
Weitere Informationen:
http://www.ipfdd.de

Weitere Berichte zu: Dissertation IPF Molekül Polymermaterial

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht CES Innovation Award für kombinierte Blick- und Spracheingabe im Auto
23.01.2018 | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, DFKI

nachricht Innovationen in der Bionik gesucht!
18.01.2018 | VDI Verein Deutscher Ingenieure e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Optisches Nanoskop ermöglicht Abbildung von Quantenpunkten

Physiker haben eine lichtmikroskopische Technik entwickelt, mit der sich Atome auf der Nanoskala abbilden lassen. Das neue Verfahren ermöglicht insbesondere, Quantenpunkte in einem Halbleiter-Chip bildlich darzustellen. Dies berichten die Wissenschaftler des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel zusammen mit Kollegen der Universität Bochum in «Nature Photonics».

Mikroskope machen Strukturen sichtbar, die dem menschlichen Auge sonst verborgen blieben. Einzelne Moleküle und Atome, die nur Bruchteile eines Nanometers...

Im Focus: Optical Nanoscope Allows Imaging of Quantum Dots

Physicists have developed a technique based on optical microscopy that can be used to create images of atoms on the nanoscale. In particular, the new method allows the imaging of quantum dots in a semiconductor chip. Together with colleagues from the University of Bochum, scientists from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute reported the findings in the journal Nature Photonics.

Microscopes allow us to see structures that are otherwise invisible to the human eye. However, conventional optical microscopes cannot be used to image...

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

23.01.2018 | Veranstaltungen

Gemeinsam innovativ werden

23.01.2018 | Veranstaltungen

Leichtbau zu Ende gedacht – Herausforderung Recycling

23.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Lebensrettende Mikrobläschen

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

3D-Druck von Metallen: Neue Legierung ermöglicht Druck von sicheren Stahl-Produkten

23.01.2018 | Maschinenbau

CHP1-Mutation verursacht zerebelläre Ataxie

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics