Photochemically switchable polymer surfaces

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Als heterogene Polymer-Bürsten werden neuartige Systeme bezeichnet, bei welchen verschiedene lineare Polymere auf einem Substrat mit einer Endgruppe verankert sind. Falls die Polymere deutlich verschiedene Eigenschaften (z.B. Löslichkeit, pH-Empfindlichkeit, Umwandlungstemperaturen) haben, können Strukturen an der Grenzfläche erzeugt und verändert werden, indem die Grenzfläche mit verschiedenen Lösungsmitteln in Kontakt gebracht, bzw. der pH-Wert oder die Temperatur geändert wird. Die Strukturen können jedoch wieder verschwinden, wenn der erzeugende Parameter wegfällt. Mit dem vorliegenden Projekt soll die Fixierung solcher Strukturen mit Hilfe der Photovernetzung einer oder beider Komponenten der verankerten Polymere möglich gemacht werden. Zur Photovernetzung werden reversibel photodimerisierbare Phenylinden Einheiten durch Copolymerisation in Polystryrol eingebaut (Polystryrol-co-polystryryl-4-inden), welches als hydrophobe Komponente mit der 'grafting-from'-Methode neben einem hydrophileren Polymer (Poly-2-vinylpyridin- co-polystyrol-4-inden) verankert wird. Die Oberflächen werden in unterschiedlicher Weise charakterisiert, um die chemische Zusammensetzung und Mikrostruktur, aber auch insbesondere die makroskopischen Eigenschaften zu bestimmen: Photoelektronenspektroskopie (XPS), Ellipsometrie, Kraftmikroskopie, optische Mikroskopie, Grenzflächenspannung, Benetzbarkeit etc. Hierbei spielt bei den vorliegenden Systemen natürlich die Probenvorbehandlung und Stabilität eine wesentliche Rolle. In einem späteren Stadium des Projektes sollen bio- und materialwissenschaftliche relevante Anwendungen untersucht werden.