Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit der Zwillingspolymerisation zu neuen Materialien

24.06.2011
Chemiker und Physiker der TU Chemnitz erhalten für die Erforschung von Hybridmaterialien mehr als eine Million Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft

Aus Eins mach Zwei - das ist das grundlegende Prinzip der an der Professur Polymerchemie der Technischen Universität Chemnitz entwickelten Zwillingspolymerisation. Eine speziell konstruierte Verbindung, das Zwillingsmonomer, reagiert dabei in nur einem Arbeitsschritt zu zwei unterschiedlichen Homopolymeren.

Ein Monomer ist ein reaktionsfähiges Molekül - mehrere Monomere können durch eine chemische Verbindung zu einem Polymer werden. Handelt es sich um gleichartige Monomere, die sich verbinden, so entstehen Homopolymere. Die Chemnitzer Zwillingsmonomere bestehen wiederum aus zwei verschiedenen Bausteinen, die über eine Atombindung verknüpft sind.

Basiert die Zwillingspolymerisation auch auf einem einfachen Grundprinzip, so handelt es sich bei genauerer Betrachtung um einen komplexen Prozess. Um ihn besser verstehen und steuern zu können, forschen Wissenschaftler von mehreren Professuren der Chemnitzer Fakultät für Naturwissenschaft nun an dem Thema "Zwillingspolymerisation von organisch-anorganischen Hybridmonomeren zu Nanokompositen". Die Forschergruppe, an der Chemiker und Physiker beteiligt sind, wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) seit dem 1. Mai 2011 für drei Jahre mit mehr als einer Million Euro gefördert.

Ihr Ziel ist die Erzeugung von neuen Hybridmaterialien. Diese bestehen aus einem organischen und einem anorganischen Teil - verbinden also kohlenstoffhaltige und kohlenstofffreie Stoffe. "Die entstehenden funktionalen Hybridmaterialien können in Zukunft beispielsweise in der Katalyse oder für die Speicherung von Gasen eingesetzt werden", sagt Prof. Dr. Stefan Spange, Inhaber der Professur Polymerchemie an der TU Chemnitz und Sprecher der Forschergruppe. Bei der Katalyse werden chemische Reaktionen beschleunigt oder gesteuert. "Konkret geht es in unserer Forschergruppe um ein neues Synthesekonzept, das solche Materialien in großer Menge und mit genau definierten molekularen, strukturellen und morphologischen Eigenschaften verfügbar machen soll", so Spange weiter. Dabei wollen die Wissenschaftler sowohl die etablierten Verfahren verbessern als auch neue entwickeln.

Dabei führen die Chemnitzer Chemiker und Physiker Synthese, Analyse und Theorie zusammen: "Die bisher studierten Zwillingspolymerisationen führen zu interessanten Produkten. Jedoch zeigen sie, je nach Zusammensetzung und Reaktionsdurchführung, komplexe und bislang wenig verstandene Reaktionsabläufe. Unser Forschungsschwerpunkt ist es deshalb, den Mechanismus der gekoppelten Bildungsprozesse, die zu den beiden makromolekularen Strukturen führen, zu analysieren und eine Theorie für diesen neuen Polymerisationstyp zu entwickeln", so der Sprecher der Forschergruppe. Die Wissenschaftler werden dafür neue komplexe Monomere herstellen und diese dann gezielt miteinander zur Reaktion bringen.

Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens ist es, eine neue Konzeption in den Materialwissenschaften zu entwickeln. "Voraussetzung dafür ist, die grundlegenden Zusammenhänge zu verstehen. Das fängt bei der Reaktivität und elektronischen Struktur der Monomerbausteine an und geht über die Reaktionsverläufe im Polymerisationsprozess bis hin zu den Materialzusammensetzungen und -eigenschaften", so Spange. Beteiligt sind neben der Professur Polymerchemie auch die Professuren Analytik an Festkörperoberflächen (Prof. Dr. Michael Hietschold), Anorganische Chemie (Prof. Dr. Heinrich Lang), Computerphysik (Prof. Dr. Karl Heinz Hoffmann), Halbleiterphysik (Prof. Dr. Dietrich R.T. Zahn) und Koordinationschemie (Prof. Dr. Michael Mehring) sowie Honorarprofessor Dr. Alexander Auer. "Durch die Synergie der Expertisen soll ein neues Forschungsfeld aus der Taufe gehoben werden, in dem Chemnitz im Moment Alleinstellung aufweist und als Keimzelle dienen kann", sagt Spange.

Die Forschergruppe im Internet: http://www.zwipo.tu-chemnitz.de

Weitere Informationen erteilt Prof. Dr. Stefan Spange, Telefon 0371 531-31714, E-Mail stefan.spange@chemie.tu-chemnitz.de.

Katharina Thehos | idw
Weitere Informationen:
http://www.zwipo.tu-chemnitz.de

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: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie