Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Intelligente Hydrogele

09.06.2005


Sie sorgen zum Beispiel für trockene Babypopos: Hydrogele, dreidimensionale Polymernetzwerke, die ein Vielfaches ihres Eigengewichts an Flüssigkeit speichern können. Doch ihre spezifischen Eigenschaften eröffnen den Hydrogelen darüber hinaus interessante Einsatzmöglichkeiten für zukunftsträchtige technische, biomedizinische und naturwissenschaftliche Anwendungen. Dies hat auch die Deutsche Forschungsgemeinschaft erkannt, die ab 2006 ein Schwerpunktprogramm zu diesem Forschungsbereich fördern wird. Koordinatorin des Schwerpunktprogramms ist Prof. Dr. Gabriele Sadowski, Inhaberin des Lehrstuhls für Thermodynamik am Fachbereich Bio- und Chemieingenieurwesen der Universität Dortmund.



Hydrogele sind dreidimensionale Polymernetzwerke, die ein Vielfaches ihres Eigengewichts an Wasser speichern können. Aufgrund ihres hohen Wassergehaltes sind sie in der Natur weit verbreitet. So besteht pflanzliches und tierisches Gewebe überwiegend aus natürlichen Hydrogelen. Aber auch für technische Anwendungen, z.B. in der Verfahrenstechnik, der Biotechnologie oder der Medizintechnik gewinnen Hydrogele zunehmend an Bedeutung. Die wohl bekannteste, bereits realisierte Anwendung, die auf der extremen Aufnahmefähigkeit für Wasser beruht, ist die Verwendung als Superabsorber, wie sie z.B. in Hygieneartikeln eingesetzt werden. Hiermit ist jedoch nur ein Bruchteil des Potenzials dieser zukunftsträchtigen und vielversprechenden Materialien ausgeschöpft.


Ansatzpunkt für vielfältige innovative Einsatzmöglichkeiten als "Intelligente Hydrogele" sind Eigenschaften dieser Materialien, die weit über die bloße Fähigkeit zur Wasserspeicherung hinausgehen.

So haben sie die Fähigkeit, in wässrigen Medien in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen zu quellen bzw. zu entquellen (schrumpfen). Sie können damit bereits auf geringe Änderungen von Eigenschaften der Umgebung, z.B. von Temperatur, pH-Wert, Konzentration dritter Stoffe, des elektrischen Potenzials, Druck- oder Lichteinwirkung reagieren. Aus dieser Sensitivität gegenüber der Umgebung ergeben sich verschiedene potenzielle Anwendungen, z.B. als controlled-release Systeme zur Freisetzung von medizinischen Wirkstoffen im Körper, als Sensoren, oder als pseudomuskuläre Aktoren, die im Bereich der Robotik neue Wege eröffnen oder als Ersatz für muskuläre Hohlorgane dienen können. Weitere interessante Anwendungsgebiete der Hydrogele ergeben sich aus der Tatsache, dass es mit Hilfe des Gels möglich ist, strukturierte wässrige Medien zu schaffen z.B. zur Funktionalisierung von Oberflächen oder zur Immobilisierung von Enzymen für biotechnologische Zwecke.


Allerdings sind bisher nur wenige der potenziellen Anwendungen auch umgesetzt worden. Die Ursache hierfür liegt in den nicht hinreichend bekannten Zusammenhängen zwischen den physikalischen Eigenschaften der Gele und ihren Anwendungseigenschaften einerseits, sowie den für das Maßschneidern gewünschter Eigenschaften erforderlichen Konzepten der Synthese und Strukturgebung andererseits.

Das Ziel des Schwerpunktprogramms ist es daher, im Hinblick auf potenzielle Anwendungen grundlegende Zusammenhänge zwischen Anwendungseigenschaften und Struktur von Hydrogelen zu erforschen und neue Strategien zu ihrer Synthese und Strukturierung zu erarbeiten.

Das Schwerpunktprogramm ist eines von 16, das die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ab Anfang 2006 fördert. Die Programme wurden aus 53 eingereichten Konzepten ausgewählt und werden mit einem Finanzvolumen von rund 48 Millionen Euro für die ersten beiden Jahre gefördert. Die Zahl der insgesamt geförderten Schwerpunktprogramme liegt mit den neuen Bewilligungen bei 98. Schwerpunktprogramme dienen der deutschlandweiten und internationalen Vernetzung von Forschungsaktivitäten in einem umgrenzten Themengebiet. Sie sollen durch die koordinierte, ortsverteilte Förderung wichtiger neuer Fragestellungen spürbare Impulse zur Weiterentwicklung der Forschung geben. Die Laufzeit von Schwerpunktprogrammen beträgt in der Regel sechs Jahre.

Ole Lünnemann | idw
Weitere Informationen:
http://www.bci.uni-dortmund.de

Weitere Berichte zu: Hydrogele Hydrogelen Schwerpunktprogramm Synthese

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen
20.07.2018 | Universitätsklinikum Heidelberg

nachricht Erwiesen: Mücken können tropisches Chikungunya-Virus auch bei niedrigen Temperaturen verbreiten
20.07.2018 | Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

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