Ein dynamisch rekonfigurierbares Polymersubstrat zum Transport und zur Manipulation von Nanoobjekten

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Mit diesem Projekt soll eine neue, leistungsfähige Methode entwickelt werden, um Nanoobjekte auf Polymeroberflächen zu transportieren und/oder sie gezielt anzuordnen. Dabei sollen die Nanoobjekte nicht, wie sonst üblich, extern mechanisch bewegt, sondern durch gezielte Veränderungen im Substrat vorangetrieben werden. Der Bewegungsmechanismus basiert dabei auf reversiblen Änderungen der Topologie und damit einhergehenden Veränderungen der Oberflächenenergie des Substrats. Dies soll in ähnlicher Weise im Makroskopischen erfolgen, wo durch geschicktes Ausnutzen einer Teppichfalte ein schweres Objekt auf einem Teppich bewegt werden kann, indem die Falte wandert. Die Änderungen der Substrattopologie sollen durch Konformationsänderungen von oberflächengebundenen Polymeren, sogenannten Polymerbürsten, erfolgen. Insbesondere sollen hier Bürsten aus Diblock-Copolymeren eingesetzt werden. Es soll untersucht werden, ob es möglich ist, eine heterogene Ansammlung von Nanopartikeln zu entmischen, indem die chemischen/physikalischen Eigenschaften der Nanoobjekte auf die der Polymeroberfläche abgestimmt werden. Gezielter Transport soll erreicht werden, indem die topografischen Änderungen in kurz aufeinanderfolgenden Zeitschritten kombiniert und gesteuert werden.