Dynamische Strukturen in intelligenten Gelen

一个对材料感兴趣的集团是“智能”的，它是内部或外部刺激的特征。最主要的是在聚丙烯酰胺上的凝胶;它们在温度或化学性质上对印刷有影响（v.a. des pH-Wertes）mit Änderungen ihrer Struktur.对潜在危害的研究是一个项目，即对pH自动催化反应的研究是一个智能的研究。在一个凝胶矩阵中，Schließt man是一个几何体，不是线性的反应系统，所以可以在局部pH值下进行反应前沿和健康。Die Änderungen des pHs führen ihrerseits zu einem reversiblen Anschwellen des Gels.在这条河上，一个巨大的韦勒穿过了这条河，它通过这条河不断地被水淹没。电气工程师费尔德博士可以理解这种“化学机制”的韦勒控制。我们通过轮廓测量和原子力显微镜（位于维尔茨堡弗劳恩霍夫研究所的Zusammenarbeit）来研究这一效应;通过凝胶法将局部运输系统（一个FCS-显微镜存在于工作组中）进行改进。

Eine interessante Gruppe von Materialien sind die 'intelligenten' Gele, deren Eigenschaften von internen oder externen Stimuli abhängen. Die meisten dieser Gele bauen auf Polyacrylamid auf; sie reagieren auf Änderungen des Druckes, der Temperatur oder der chemischen Umgebung (v.a. des pH-Wertes) mit Änderungen ihrer Struktur. Gegenstand des vorliegenden Antrages ist ein Projekt, das die Kopplung von pH-autokatalytischen Reaktionen an intelligente Gele zum Gegenstand hat. Schließt man ein geeignetes, nicht-lineares Reaktionssystem in eine Gelmatrix ein, so kann man Reaktionsfronten und Wellen des lokalen pHWertes erzeugen. Die Änderungen des pHs führen ihrerseits zu einem reversiblen Anschwellen des Gels. Auf diese Weise ist es möglich, eine 'peristaltische Welle' zu erzeugen, die sich mit konstanter Geschwindigkeit durch das Gel bewegt. Durch Anlegen elektrischer Felder kann man die Bewegung dieser 'chemisch-mechanischen' Welle kontrollieren. Zur Untersuchung dieser Effekte setzen wir die Profilometrie und die Atomic-Force-Mikroskopie (beides in Zusammenarbeit mit dem Würzburger FraunhoferInstitut) ein; Aufschluß über die lokalen Transporteigenschaften im Gel gibt die Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (ein FCS-Mikroskop ist in der Arbeitsgruppe verfügbar).