Struktur und Kinetik stimuli-responsiver, dünner Hydrogelfilme aus amphiphilen Blockcopolymeren

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Ziel des Antrags ist die Herstellung und Charakterisierung von komplex aufgebauten, nanostrukturierten, zweidimensionalen Hydrogelfilmen mit speziellen Responseigenschaften. Diese sollen selektiv auf Änderungen physikalischer Umgebungsgrößen mit ausgeprägten Volumenänderungen reagieren. Sensitivitäten werden insbesondere gegenüber Temperatur und Licht untersucht. Im Zentrum der Untersuchungen soll die Kinetik der verschiedenen Schaltprozesse stehen. Besonderes Augenmerk wird hierbei auf den Vergleich zwischen dem Verhalten im Volumen zu dem in extrem dünnen Filmen gelegt. Grundlage der Herstellung sind amphiphile, wasserlösliche Blockcopolymere mit funktionalisierten Blöcken. Dies beinhaltet die Synthese von neuartigen reaktiven amphiphilen Blockcopolymeren mit Funktionalisierung für Kontrastgruppen für Streuexperimente. Durch die Kombination verschiedener moderner Untersuchungsmethoden (Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie, dynamische Lichtstreuung, Synchrotronstrahlungs- und neutronenbasierte Streuexperimente) soll grundlegend die Strukturänderung nach Auslösung des Stimulus untersucht werden. Ausgehend von einfachen Modellsystemen, die auf einen einzelnen äußeren Reiz ansprechen, sollen diese Systeme hin zu orthogonal von zwei Reizen selektiv stimulierbaren Systemen erweitert werden.