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Millionenförderung für Mainzer Polymerforschung

27.09.2013
Zwei ERC Advanced Grants für Direktoren des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung

Der Europäische Forschungsrat (ERC) fördert mit Professor Hans-Jürgen Butt und Professor Kurt Kremer gleich zwei Direktoren des Max-Planck-Institutes für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz mit jeweils einem ERC Advanced Grant. Das gab die von der EU-Kommission getragene Institution am 26.9.2013 in Brüssel bekannt.

Beide erhalten für die kommenden fünf Jahre Forschungsgelder in Höhe von circa 2,5 Millionen Euro sowie 2 Millionen Euro. Der ERC Advanced Grant richtet sich im Gegensatz zu anderen Förderlinien des Forschungsrates an etablierte Spitzenforscher und dient dazu, mit neuen ambitionierten wissenschaftlichen Vorhaben bisher wenig oder nicht beachtete aber wegweisende Forschungsthemen zu erschließen. Sowohl Butt als auch Kremer genießen auf ihren Fachgebieten in der Wissenschaftsgemeinschaft einen ausgezeichneten Ruf.

Die Physik der Grenzflächen ist das zentrale Forschungsthema von Direktor Hans-Jürgen Butt. Seit 2002 leitet er den gleichnamigen 65-köpfigen Arbeitskreis am MPI-P. Die Wissenschaftler untersuchen mit optischen und mechanischen Methoden, wie Stoffe sich an ihren räumlichen Grenzen zueinander verhalten, welche Rückschlüsse das auf ihre Funktionen zulässt und welche Gesetzmäßigkeiten sich daraus ableiten lassen. Im Jahr 2011 gelang es Butt und seinem Team erstmals überhaupt superamphiphobe Oberflächen zu gewinnen, an denen sämtliche Flüssigkeiten -auch stark benetzende wie Öl oder Blut- abperlen, ohne Spuren zu hinterlassen.

Verantwortlich dafür ist ihre Nanostruktur, die der von Kerzenruß nachempfunden ist. Sie besteht aus kleinsten, nur unter dem Elektronenmikroskop sichtbaren Kügelchen. Die Physiker um Butt arbeiten daraufhin, dieses Prinzip auf neue Anwendungen auszudehnen. Erfolgreich experimentiert wurde bereits mit Membranen. Deren Oberflächenbeschaffenheit prädestiniert sie für Filter, die Gase wie CO2 von Flüssigkeiten trennen.

Der effiziente Gasaustausch durch solche Membranen ermöglicht auch die hochkonzentrierte Anreicherung von Sauerstoff in Blut. Lebensrettende Herz-Lungen-Maschinen könnten damit leistungsfähiger arbeiten. "Der ERC Grant gibt uns die Möglichkeit, fundamentale physikalische Gesetzmäßigkeiten zu untersuchen, die technische Entwicklungen bisher hemmen," sagt Hans-Jürgen Butt. "Wir Physiker kennen uns genau mit atomaren Strukturen aus, aber sind immer noch weit davon entfernt zu verstehen, wie sich Flüssigkeiten auf Oberflächen wirklich verhalten."

Professor Kurt Kremer widmet sich seit 1995 als Direktor am MPI-P der theoretischen, insbesondere computergestützten Erforschung der physikalischen Merkmale weich kondensierter Materie. Hierbei handelt es sich um eine Klasse von organischen Materialien, die sich oft nicht eindeutig als fest oder flüssig definieren lassen. Die Bandbreite der Untersuchungsobjekte reicht von Polymernetzwerken über Gele und biologischen Polymeren bis hin zur organischen Elektronik. Anhand von computerbasierten Simulationen und Modellberechnungen können die Mitglieder von Kremers Arbeitskreis "Theorie der Polymere" das Verhalten und die Eigenschaften von Materialien prognostizieren.

Die große Herausforderung besteht darin, exakte Vorhersagen für dynamische Prozesse in Zuständen des Nichtgleichgewichts, etwa Kristallisationsvorgänge, zu treffen. Mit diesen Ergebnissen lassen sich dann Eigenschaften neuer Materialien gezielt vorhersagen und Herstellungsprozesse vorschlagen. Der ERC fördert nun Kurt Kremers langfristiges Ziel, ein integriertes Simulationsinstrument zu entwickeln.

Dieses Instrument soll Aussagen über mehrere Größenordnungen von den chemischen Bausteinen bis hin zum Verhalten ganzer makromolekularer Systeme im Nichtgleichgewicht zulassen. Solch eine Methode wäre für das Materialdesign der Zukunft ein fundamentales Werkzeug.

Die nun bekanntgegebene Förderentscheidung des Europäischen Forschungsrates gibt einen Hinweis auf das Potenzial und ist zugleich Wertschätzung für die am MPI-P betriebene Grundlagenforschung.

Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Das 1984 gegründete Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) zählt zu den international führenden Forschungszentren auf dem Gebiet der Polymerwissenschaft. Durch die Fokussierung auf so genannte weiche Materie und makromolekulare Materialien ist das Max-Planck-Institut für Polymerforschung mit seiner Forschungsausrichtung weltweit einzigartig. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus dem In- und Ausland arbeiten im Rahmen der Grundlagenforschung an der Synthese und Charakterisierung von Polymeren und der Untersuchung ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften. Anfang 2013 sind insgesamt 551 Personen am MPI-P beschäftigt: Die Belegschaft setzte sich aus 112 Wissenschaftlern, 173 Doktoranden und Diplomanden, 71 Gastwissenschaftlern und 195 technischen und Verwaltungsangestellten sowie Hilfskräften zusammen.

Stephan Imhof | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpip-mainz.mpg.de

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