Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bio-Kunststoffe nach Maß

18.09.2018

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt werden: Eine jede Fettsäure besteht aus einer Molekülkette von ganz bestimmter Länge.


Schematische Zeichnung der Schichtstruktur aus Kunststoffschichten (grau hinterlegt; die Endgruppen der Molekülketten sind blau markiert) und dazwischenliegenden Ionen (rot).

Universität Konstanz

Die Länge und Zusammensetzung dieser Molekülkette sind entscheidend dafür, zu welcher Art von Kunststoff die Fettsäure weiterverarbeitet werden kann. Wenn wir nun aber über ein Verfahren verfügen, um die Länge dieser Molekülketten präzise zu steuern, so besitzen wir damit einen Baukasten für völlig neue Kunststoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften.

Der Konstanzer Chemiker Prof. Dr. Stefan Mecking und sein Team entwickelten ein genau solches Verfahren. Bereits vor einem Jahr demonstrierten sie, wie Molekülketten von pflanzlichen Fetten in ihrer Länge verdoppelt und weiter verdoppelt werden können, um die gewünschte Länge für einen maßgeschneiderten Kunststoff zu erhalten.

Ihre Forschung an den vervielfachten Molekülketten geht nun den nächsten Schritt: Gemeinsam mit seiner Kollegin Prof. Dr. Karen Winey von der University of Pennsylvania (USA) wird Stefan Mecking im Rahmen des Programmes „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung mit rund 350.000 Euro gefördert. Ziel ist, die Eigenschaften der neuen Kunststoffe zu charakterisieren und die Methodik weiter voranzutreiben.

„Wir haben einen katalytischen Weg gefunden, um polyethylen-artige Moleküle mit sehr großer Genauigkeit herzustellen. Zwei Fettsäure-Moleküle aus Raps oder Algen werden dafür an ihren Enden miteinander verknüpft, ohne sie zu beschädigen“, schildert Stefan Mecking die Entstehung des neuen Kunststoffes und führt aus: „Das Verdopplungsverfahren ist katalytisch und eignet sich daher in besonderer Weise für eine industrielle Anwendung.“

Wie Strukturanalysen seiner Kollegin Karen Winey zeigen, weisen diese neuen Kunststoffmoleküle eine ungewöhnliche, geschichtete Struktur auf. Diese einzigartige Struktur könnte für eine Ionenleitung geeignet sein, vermutet Stefan Mecking, wodurch sich zahlreiche neue Anwendungsfelder ergäben.

Die Chemiker aus Konstanz und Pennsylvania arbeiten insbesondere an einer Schichtstruktur, in der sich jeweils eine Schicht des neuen Kunststoffes mit einer Ionenschicht abwechselt. Dieses Schichtmaterial zeichnet sich durch hohe Stabilität aus und könnte als High-Tech-Membran für künftige Generationen von Batterien sowie im Bereich der Wasseraufbereitung genutzt werden.

„In unserem Forschungsprojekt möchten wir die Eigenschaften des neuen Kunststoffs und der daraus erzeugten Schichtstruktur verstehen und verbessern“, so Stefan Mecking: „Mit Karen Winey unterstützt uns dabei eine international führende Expertin für Röntgenstreuung. Dank der Förderung durch die Baden-Württemberg-Stiftung können wir diese sehr ergiebige Zusammenarbeit mit Karen Winey nun weiter vertiefen“, so Mecking.

Das Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung fördert gezielt die internationale Zusammenarbeit zwischen deutschen und internationalen Spitzenforscherinnen und Spitzenforschern. „Ziel des Programms der Baden-Württemberg-Stiftung ist, international sichtbare und konkurrenzfähige Forschungsprojekte zu ermöglichen, die für die Reputation und Profilbildung der Forschungseinrichtung von großer Bedeutung sind“, informiert die Baden-Württemberg-Stiftung.

Faktenübersicht:
- Förderung der Zusammenarbeit zwischen Prof. Dr. Stefan Mecking, Professor für Chemische Materialwissenschaft an der Universität Konstanz, und Prof. Dr. Karen Wiley, University of Pennsylvania (USA), mit rund 350.000 Euro im Rahmen des Programmes „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung.

- Forschung zur Analyse und Verbesserung der Eigenschaften neuer Klassen von Bio-Kunststoffen.

- Vorarbeiten: Prof. Dr. Stefan Mecking entwickelte ein Verfahren zur Verdopplung der Kettenlänge von Fettsäure-Molekülketten. Über dieses Verfahren lassen sich maßgeschneiderte, neuartige Bio-Kunststoffe herstellen.

- Eine Schichtstruktur aus dem neuen Kunststoff sowie Ionen-Schichten besitzt hohes Anwendungspotenzial als High-Tech-Membran für künftige Generationen von Batterien sowie im Bereich der Wasseraufbereitung.

Hinweis an die Redaktionen:
Ein Bild kann im Folgenden heruntergeladen werden: https://cms.uni-konstanz.de/fileadmin/pi/fileserver/2018/Bilder/Bio_Kunststoffe....

Bildunterschrift: Schematische Zeichnung der Schichtstruktur aus Kunststoffschichten (grau hinterlegt; die Endgruppen der Molekülketten sind blau markiert) und dazwischenliegenden Ionen (rot).

Kontakt:
Universität Konstanz
Kommunikation und Marketing
Telefon: + 49 7531 88-3603
E-Mail: kum@uni-konstanz.de

Julia Wandt | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Tiefsee ergründen – erstmalige LIBS-Messung bei 600 bar
16.10.2018 | Laser Zentrum Hannover e.V.

nachricht Sauber trennen: Neuer Klebstoff für besseres Recycling
15.10.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Blauer Phosphor – jetzt erstmals vermessen und kartiert

Die Existenz von „Blauem“ Phosphor war bis vor kurzem reine Theorie: Nun konnte ein HZB-Team erstmals Proben aus blauem Phosphor an BESSY II untersuchen und über ihre elektronische Bandstruktur bestätigen, dass es sich dabei tatsächlich um diese exotische Phosphor-Modifikation handelt. Blauer Phosphor ist ein interessanter Kandidat für neue optoelektronische Bauelemente.

Das Element Phosphor tritt in vielerlei Gestalt auf und wechselt mit jeder neuen Modifikation auch den Katalog seiner Eigenschaften. Bisher bekannt waren...

Im Focus: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Im Focus: Storage & Transport of highly volatile Gases made safer & cheaper by the use of “Kinetic Trapping"

Augsburg chemists present a new technology for compressing, storing and transporting highly volatile gases in porous frameworks/New prospects for gas-powered vehicles

Storage of highly volatile gases has always been a major technological challenge, not least for use in the automotive sector, for, for example, methane or...

Im Focus: Materiezustände durch Licht verändern

Forscherinnen und Forscher der Universität Hamburg stören die kristalline Ordnung

Physikerinnen und Physikern der Universität Hamburg ist es gelungen, mithilfe von Laserpulsen die Ordnung von Quantenmaterie so zu stören, dass ein spezieller...

Im Focus: Disrupting crystalline order to restore superfluidity

When we put water in a freezer, water molecules crystallize and form ice. This change from one phase of matter to another is called a phase transition. While this transition, and countless others that occur in nature, typically takes place at the same fixed conditions, such as the freezing point, one can ask how it can be influenced in a controlled way.

We are all familiar with such control of the freezing transition, as it is an essential ingredient in the art of making a sorbet or a slushy. To make a cold...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2018

16.10.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz in der Medizin

16.10.2018 | Veranstaltungen

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

Multiresistente Keime aus Abwasser filtern

16.10.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Pilz schlägt sich mit eigenen Waffen

16.10.2018 | Biowissenschaften Chemie

11. Jenaer Lasertagung

16.10.2018 | Veranstaltungsnachrichten

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