Bio-inspired Polymer Material Design via RAFT Polymerization.

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In diesem Projekt werden Grundprinzipien biologischer Hochleistungsmaterialien in synthetische Polymere übersetzt, um verbesserte Materialeigenschaften zu erzielen. In natürlichen Polymeren sind die Selbstorganisation im Nanometerbereich durch Wasserstoffbrückenbindungen sowie die reversible Entfaltung von wasserstoffverbrückten Peptideinheiten verantwortlich für deren hohe Leistungsfähigkeit. Diese strukturellen Merkmale sollen in synthetische Polymerarchitekturen überführt werden. Dazu werden spezielle mechanistische Eigenschaften der RAFT Polymerisation sowie deren unübertroffene Toleranz gegenüber funktionellen Gruppen ausgenutzt, um Multiblockcopolymere mit wasserstoffbrückenbildenden Segmenten sowie Polymere mit wasserstoffverbrückten Ringeinheiten herzustellen. Das Maßschneidern der Polymere auf molekularer Basis erlaubt die Selbstorganisation im fertigen Polymermaterial gezielt zu steuern. Die Bildung selbstorganisierender Polymere durch RAFT Polymerisation wird durch kinetische Untersuchungen unterstützt, um optimale Reaktionsbedingungen für die anspruchsvollen Synthesen zu finden. Die Materialeigenschaften der neuentwickelten Polymere werden ausführlich durch Zugversuche aber auch durch spektroskopische Methoden untersucht, um den grundlegenden Zusammenhang zischen der makromolekularen Struktur und den Eigenschaften des fertigen Polymermaterials zu beleuchten.