Hierarchisch strukturierte Materialien aus Pfropf- und Multi-Block-Copolymeren mit monodispersen, selbstorganisierenden Segmenten

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Ziel des Forschungsvorhabens ist die Herstellung von neuartigen, hierarchisch strukturierten Polymermaterialien nach dem Vorbild biologischer Strukturmaterialien wie Cellulose, Chitin, Seide oder Kollagen. Hauptmerkmal der neuen Materialien ist, daß sie über geordnete Strukturen auf mehreren Ebenen verfügen sollen, unter anderem auf der molekularen, der nanoskopischen und der mikroskopischen Längenskala. Zu diesem Zweck werden aus zumeist biologisch relevanten Bausteinen wie Zuckern oder Aminosäuren monodisperse Oligomer-Segmente synthetisiert, die in Lösung und in Substanz eine spezifische, geordnete Konformation einnehmen. Sie sollen außerdem geeignete, geometrisch festgelegte chemische Funktionen aufweisen, die ihnen die Fähigkeit zur Selbstorganisation in geordnete Domänen verleihen. Diese Segmente dienen als Makromonomere bei der Synthese von hochmolekularen Pfropf- oder Multi-Block-Copolymeren. Die erhaltenen Materialien sollen hinsichtlich ihrer Strukturbildung auf der molekularen und der nanoskopischen Ebene sowie hinsichtlich ihrer thermischen und mechanischen Eigenschaften untersucht werden. Wechselwirkungen mit niedermolekularen Substanzen und mit biologischen Systemen werden im Hinblick auf mögliche Anwendungen bei der Detektion von Molekülen, für schaltbare Strukturen, in der biomedizinischen Technik oder in der Katalyse untersucht.