Elektrochemisch erzeugte, strukturierte Hydrogel-Filme für sensorische Anwendungen

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Das Vorhaben befasst sich mit der elektrochemisch induzierten Polymerisation von responsiven Hydrogel-Filmen auf leitenden Substraten. Bei diesem Verfahren wird die Bildung des Gels durch den Zerfall eines redox-aktiven Initiators an einer Elektrode ausgelöst. Die Präparation ist sowohl einfach als auch flexibel bezüglich der Auswahl der Monomere. Die Filmeigenschaften sollen im Hinblick auf Quellungsübergänge und deren sensorische Anwendung optimiert werden. Zunächst soll anhand von planaren Filmen der Zusammenhang zwischen den Präparationsparametern (Elektrodenpotenzial, pH-Wert, Ionenstärke, Vernetzerkonzentration u.a.) und den Schichtparametern (Dicke, Quellung, laterale Homogenität u.a.) untersucht und ein Verständnis des Wachstumsprozesses erreicht werden. Anschließend ist geplant, mittels elektrochemischer Lithographie Muster zu schreiben. Faktoren, welche die Schreibgeschwindigkeit, die minimale laterale Strukturbreite und die Reproduzierbarkeit begrenzen, sollen identifiziert werden. Weiterhin sollen Gradientenfilme erzeugt werden und die Filmdicke über das Substratpotenzial in-situ geschaltet werden. Das Projekt soll in der Herstellung und Optimierung von Array-Detektoren münden.