Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Mischung macht’s: Maßgeschneiderte Poren in Blockcopolymer-Membranen

06.05.2015

Ein überraschend einfaches Verfahren zur exakten Einstellung der gewünschten Porengröße in Blockcopolymer-Membranen hat die Geesthachter Polymerforscherin Maryam Radjabian entwickelt. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden in der angesehenen internationalen Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.

Sei es Wasseraufbereitung oder Abtrennen von Viren und Proteinen: Poröse Membranen finden ihre Anwendung in vielen unterschiedlichen Trennaufgaben. Besonders faszinierend und vielversprechend ist die Herstellung von isoporösen Membranen aus Blockcopolymeren, da diese bei geeigneten Bedingungen durch Selbstorganisation hochgeordnete Strukturen ausbilden können, im Idealfall einheitliche Poren (hierzu s.u. Information Blockcopolymere).


Durch Mischen zweier Blockcopolymere bilden sich in der daraus hergestellten Membran Poren nach Maß aus

[HZG, Abetz]

Um effektive Membranen für spezielle Trennaufgaben zu entwickeln, ist die richtige Porengröße entscheidend. Darin liegt die größte Herausforderung: Wie muss das Blockcopolymer aufgebaut sein, um die gewünschte Porengröße zu erhalten? Bislang wurde für jede neu zu entwickelnde isoporöse Membran ein spezielles Blockcopolymer synthetisiert, das dann allein die gewünschte Porengröße lieferte.

Gemeinsam mit dem Leiter des Instituts für Polymerforschung in Geesthacht, Prof. Volker Abetz, hat die Geesthachter Polymerforscherin Dr. Maryam Radjabian nun ein zeitsparendes und überraschend einfaches Verfahren entwickelt: Durch simples Mischen zweier Blockcopolymere kann die gewünschte Porengröße über das Mischungsverhältnis eingestellt werden.

Dabei sind die beiden Blockcopolymere aus den gleichen Monomeren aufgebaut, unterscheiden sich jedoch in der Anzahl der Wiederholungseinheiten in den Blöcken. Dadurch ergibt sich für jedes Blockcopolymer alleine eine andere Porengröße in der daraus gegossenen Membran.

Die Idee von Dr. Radjabian, durch Mischen zweier Blockcopolymere eine mittlere Porengröße zu erhalten, bestätigte sich in ihren Experimenten. Das eröffnet ganz neue Möglichkeiten beim Design neuer Membranen. Die Wissenschaftlerin am Institut für Polymerforschung erklärt: „Es ist ein großer Vorteil, dass man für eine gewünschte Porengröße kein exakt passendes Blockcopolymer synthetisieren muss, sondern einfach zwei ungefähr passende miteinander mischt.“

Information Blockcopolymere:
Blockcopolymere bestehen aus mindestens zwei Monomersorten, die jeweils als Polymerblöcke (Aneinanderreihung gleicher Monomere) kovalent miteinander verbunden als ein Makromolekül vorliegen. Da die Blöcke eines solchen Makromoleküls so gewählt sind, dass sie nicht miteinander mischbar sind, findet durch Abstoßungsreaktionen eine Selbstorganisation der Makromoleküle statt (Mikrophasenseparation).
Aus einer Blockcopolymerlösung lassen sich unter definierten Bedingungen isoporöse Membranen durch das Phaseninversionsprinzip herstellen. Die Grundlagen hierzu wurden in dem von HZG koordinierten EU-Projekt SELFMEM (2009-2012) erarbeitet.

DOI: 10.1002/adma.201404309: Tailored Pore Sizes in Integral Asymmetric Membranes Formed by Blends of Block Copolymers, Maryam Radjabian, Volker Abetz, Advanced Materials 2015, 27, 352-355, (online 20 Nov.V 2014)

Weitere Informationen:

http://www.hzg.de/index.php.de - Zur Website des HZG
http://dx.doi.org/10.1002/adma.201404309 - zur Veröffentlichung

Dr. Torsten Fischer | Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Bessere Anwendungsmöglichkeiten für Laserlicht
28.03.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Biegsame Touchscreens: Neues Herstellungsverfahren für transparente Elektronik verbessert
28.03.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Von Agenten, Algorithmen und unbeliebten Wochentagen

28.03.2017 | Unternehmensmeldung

Hannover Messe: Elektrische Maschinen in neuen Dimensionen

28.03.2017 | HANNOVER MESSE

Dimethylfumarat – eine neue Behandlungsoption für Lymphome

28.03.2017 | Medizin Gesundheit