Hierarchical composites by gluing of nano- and mesocrystals

Beschreibung

 

In organisch-anorganischen Kompositstrukturen natürlicher Herkunft wie beispielsweise Knochen oder Perlmutt werden steife, aber sehr spröde Mineralpartikel mit zähen organischen Materialien kombiniert. Aufgrund ihrer komplexen hierarchischen Struktur und einer gut kontrollierten Wechselwirkung der beiden Bestandteile an ihrer Grenzfläche, weisen diese biologischen Strukturen hohe Steifigkeit bei gleichzeitig hoher Zähigkeit auf. Durch das kontrollierte Anordnen von anorganischen Kristallen mit Hilfe organischer Moleküle erreichen Kompositmaterialien biologischer Herkunft darüber hinaus auch bemerkenswerte optische und magnetische Eigenschaften. Inspiriert von diesen Konzepten werden biomimetische Kompositstrukturen entwickelt, die durch das Verkleben von Mineralpartikeln mit amphiphilen Polymeren hergestellt werden. Dabei werden Copolymere eingesetzt, um die Struktur der Komposite auf zwei hierarchischen Ebenen zu kontrollieren. Die Kombination von Syntheseansätzen mit einer eingehenden strukturellen und mechanischen Charakterisierung erlaubt die Optimierung der mechanischen Eigenschaften und soll mittels gezielter Variation struktureller Parameter neue Einblicke in die Auswirkung der hierarchischen Struktur auf das Verformungsverhalten ermöglichen. Darüber hinaus werden im Gegensatz zur Natur, die lediglich auf ein eingeschränktes Angebot an verfügbaren Materialien zurückgreifen kann, die biomimetischen Komposite auch für technologisch relevante künstliche Materialien eingesetzt. Dies schließt auch Nanopartikel mit zusätzlichen Eigenschaften wie Magnetismus oder optischer Aktivität ein.

Institutionen
  • FB Chemie
Mittelgeber
NameKennzifferBeschreibungLaufzeit
Schwerpunktprogramm615/11keine Angabe
Weitere Informationen
Laufzeit: 04.07.2011 – 03.07.2013