Nanoporöser Polymermaterialien

Entwicklung nanoporöser Polymermaterialien

Schematische Darstellung der unterschiedlichen Methoden zur Generierung von dreidimensionalen photonischen Kristallen. Vertikale Abscheidung (links), Spin-Coating (Mitte) und das Schmelze Scher-Verfahren (rechts).

Laufzeit: 9.2016 – 2.2018

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Projektteam:

Dr.-Ing. Markus Gallei | M. Sc. Tamara Winter
FB 7, Makromolekulare Chemie

Prof. Dr. rer. nat. Steffen Hardt | FB 16, Nano- und Mikrofluidik

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Projektbeschreibung:

Im Fokus dieses Forschungsvorhabens ist die Erforschung der statischen und dynamischen Eigenschaften von Gasblasen und Flüssigkeitstropfen in nanoporösen, hochgeordneten Strukturen für optische Anwendungen.

Dieses Vorhaben könnte eine neue Generation optischer Sensoren ermöglichen und neue Anwendungen beispielsweise im Bereich der optischen Fluid/Gas-Sensorik nach sich ziehen. Das Projekt umfasst die Herstellung 3-dimensional poröser Materialien, um langfristig die statischen und dynamischen Eigenschaften von Gasblasen und Flüssigkeitstropfen in hochgeordneten Strukturen für optische Anwendungen zu untersuchen und zu verstehen.

Als Ausgangsmaterialien dienen hierbei hybride und monodisperse Kern-Schale-Partikel auf der Größenskala von 100-300 nm, die über einen Selbstanordnungsprozess zu Partikelfilmen verarbeitet werden. Für eine später anberaumte Modulation der optischen Eigenschaften sollte insbesondere der Brechungsindex der Materialien variiert werden, sowie Wege gefunden werden, die Porenverteilung einheitlich zu gestalten. Im nächsten Schritt ging es um das Auffinden potentieller Wege zur Einbringung von Gasblasen oder Flüssigkeitströpfchen. Langfristiges Ziel ist das Schalten der optischen Eigenschaften in solchen isorefraktiven 3-dimensionalen Strukturen.

Winter, T.; Su, X.; Hatton, T. A.; M.Gallei, Ferrocene-Containing Inverse Opals by Melt-Shear Organization of Core/ShellParticles. Macromol. Rapid Commun. 2018