Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Qualitätssprung bei den Polymeren

05.03.2004


Wissenschaftler des Institut für Physikalische Chemie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben eine neue Methode zur Polymertrennung entwickelt. Das weltweit zum Patent angemeldete Verfahren ermöglicht die Entfernung von störenden niedermolekularen und/oder hochmolekularen Bestandteilen im technischen Maßstab. Diese Innovation verspricht wesentliche Fortschritte auf medizinisch/pharmazeutischem Gebiet und bei den Hochleistungspolymeren.


Polymere sind aus dem heutigen Leben nicht mehr wegzudenken. Sie finden sich nicht nur in Massenprodukten (Verpackungsmaterial, Kleidung etc.), sondern erfüllen zunehmend auch in der Medizin und im technischen Bereich anspruchsvolle Aufgaben. Dabei stört häufig die Tatsache, daß Polymere auch bei gleicher chemischer Zusammensetzung Moleküle sehr unterschiedlicher Größe enthalten. Im Falle von medizinisch interessanten Polymeren kann es unter anderem dadurch zu Entzündungen kommen. Schuld sind oft die kurz- bzw. die langkettigen Anteile. Analoge Einschränkungen hinsichtlich geeigneter Proben gelten auch für technisch wichtige Hochleistungspolymere. Für besondere Ansprüche ist daher eine Entfernung der störenden Bestandteile notwendig.

Da Polymere nicht verdampfen und in der Regel auch nicht ausreichend kristallisieren, kann man die erwünschte Abtrennung, die sogenannte Fraktionierung, nur über den flüssigen Zustand erreichen. Sie läßt sich dadurch realisieren, daß man zwei nur beschränkt mischbare Flüssigkeiten (ähnlich wie Öl und Wasser) erzeugt. Unter geeigneten Bedingungen sammeln sich dann die erwünschten Komponenten in der einen Flüssigkeit (die guten ins Töpfchen) und die störenden Komponenten in der anderen (die schlechten ins Kröpfchen). Obwohl diese Möglichkeit schon lange bekannt ist, konnte sie bisher wegen des langsamen Stoffaustausches zwischen diesen Lösungen nur im Gramm-Maßstab und bei hoher Verdünnung genutzt werden.


Mit Hilfe eines im letzen Jahr von Prof. B.A. Wolf und seinen Mitarbeitern weltweit zum Patent angemeldeten Prozeß lassen sich nunmehr praktisch alle löslichen Polymeren in technisch interessanten Mengen fraktionieren. Dreh- und Angelpunkt dieser als CSF (Continuous Spin Fractionation) bezeichneten Methode ist die Verwendung von Spinndüsen. Diese besitzen typischer Weise je etwa 1000 Löcher vom Durchmesser eines Haares und führen durch die feine Zerteilung der beiden Flüssigkeiten zur drastischen Erhöhung des Stoffaustauschs. Auf diese Weise lassen sich bereits mit einer einzigen Düse im Labor pro Stunde 60 Gramm Polymeres fraktionieren. Verwendet man, wie z.B. bei der industriellen Erzeugung von Textilfasern, viele Spinndüsen gleichzeitig, so kann man die Mengen beliebig steigern.

Der praktische Einsatz der neuen Methode und die mit ihrer Hilfe erreichbaren Verbesserungen werden derzeit für verschiedene Problemstellungen und Polymertypen studiert. Hyaluronsäure, ein aus Hahnenkämmen gewonnenes Produkt, das für Operationen am Auge verwendet wird, ist ein Beispiel.

Im Rahmen eines von der Innovationsstiftung des Landes Rheinland-Pfalz geförderten Projekts und in Kooperation mit Prof. Burkhard Dick und Prof. Norbert Pfeiffer von der Augenklinik der Universität wird untersucht, welche Verbesserungen durch Fraktionierung für den medizinischen Einsatz erreicht werden können. Inzwischen hat das neue Verfahren auch internationales Interesse gefunden. Zur Zeit untersucht Frau Rei Sugaya, eine japanische Gastwissenschafterin, während eines von der Max-Planck-Gesellschaft unterstützten Aufenthalts an der Universität Mainz die Anwendung der CSF auf wasserlösliche Biopolymere.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. B.A. Wolf
Jakob Welder-Weg 13, D-55099 Mainz
Telefon: 06131-39-22491, Fax : -24640
E-mail: Bernhard.Wolf@Uni-Mainz.de

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-mainz.de

Weitere Berichte zu: Flüssigkeit Fraktionierung Polymer Qualitätssprung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Quantenanomalien: Das Universum in einem Kristall
21.07.2017 | Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe

nachricht Projekt »ADIR«: Laser bergen wertvolle Werkstoffe
21.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

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