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18.08.1997
Neuer Sonderforschungsbereich fuer Universitaet Freiburg: Netzwerksysteme in Natur und Technik
Freiburger Supermolekuel-Baukasten eroeffnet Zugang zu neuen Materialien mit unkonventionellen Eigenschaftsprofilen
An der Albert-Ludwigs-Universitaet Freiburg wurde ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eingerichtet: Chemiker, Physiker, Biochemiker, Pharmazeuten und Materialwissenschaftler aus den Fakultaeten fuer Chemie und Pharmazie, Physik, dem Freiburger Materialforschungszentru und dem Freiburger Fraunhofer Institut fuer Werkstoffmechanik erforschen strukturierte Netzwerksysteme, die in Natur und Technik eine zentrale Rolle spielen. Die zukunftsweisen Forschungsarbeiten werden in den naechsten drei Jahren von der DFG mit 7,5 Millionen DM und vom Land Baden-Wuerttemberg mit 1 Million DM unterstuetzt. Durch Beschaffung eines neuen Transmissionselektronenmikroskops mit Bildverarbeitung fuer 1,6 Millionen DM und eines Flugzeit-Massenspektrometers fuer 600.000 DM wird die Forschungsinfrastruktur in Freiburg erheblich verstaerkt.
Seit Hermann Staudinger in den zwanziger Jahren das Bauprinzip von Biomolekuelen und Kunststoffen entschluesselte, werden Materialeigenschaften zumeist durch Auswahl und chemisches Verknuepfen von sehr kleinen Molekuelbausteinen bestimmt. In Freiburg verwendet man weitaus groessere, vorgeformte Bausteine mit Nano- und Mi ometerdimensionen, die zu komplizierten Architekturen zusammengefuegt werden. Neue Supermolekuel-Bausteine enthalten jedoch bereits die Bauanleitung und koennen sich selbstaendig zu dreidimensionalen Gebilden mit spezifischen Funktionen organisieren.
Der Sprecher des neuen SFB`s, Professor Rolf Muelhaupt, setzt auf die Entwicklung neuer Leichtbaustoffe mit Gerueststrukturen, die sich durch hohe mechanische Widerstandsfaehigkeit auszeichnen und im Fahrzeugbau helfen, Gewicht- und Treibstoff einzusparen.
Mit dem Freiburger Supermolekuel-Baukasten kann die Formgebung zu wabenartig strukturierten Kunststoffen im Spritzguss in Sekundenschnelle erfolgen. Im Unterschied dazu benoetigen viele konventionelle Verbundwerkstoffe rabiate Herstellungsbedingungen und mehrstuendige, kostenintensive Formgebungsprozesse. Neue verstaerkte Kunststoffglaeser und Nanocomposite zeichnen sich durch optische Transparenz und erhoehte Kratzfestigkeit aus. Sie bieten Chancen fuer eine gewichtssparende und bruchsichere Verglasung, neue energiesparende Beleuchtungssysteme sowie die Herstellung neuer transparenter Waermedaemmstoffe. Mit den neuen Kunststoffen soll der Volumenschwund bei Zahnfuellungen kompensiert und das Unterwandern von Fuellungen verhindert werden, um Amalgam wirkungsvoller als bisher moeglich zu ersetzen.
Das Freiburger Baukastenprinzip eroeffnet den Zugang zu neuen Materialien mit unkonventionellen Eigenschaftsprofilen. So kombinieren neue fluessigkristalline Netzwerke Gummielastizitaet mit den fuer Quarzglas typischen Eigenschaften. Diese Materialien eignen sich fuer die Herstellung bifokaler Kontaktlinsen zur gleichzeitigen Korrektur von Kurz- und Weitsichtigkeit. Kombiniert man synthetische und biologische Strukturelemente, kann die Freisetzung von Arzneistoffen gesteuert und so Ueberdosierung und Nebenwirkungen von Medikamenten vermieden werden. Vernetzung von elektrisch leitfaehigen Supermolekuelbausteinen fuehrt zu elektroaktiven Materialien, die als Sensorkomponenten kleinste Schadgasmengen in der Atmosphaere detektieren koennen. "Intelligente" Werkstoffe wandeln Signale aus der Umwelt in Eigenschaftsaenderungen um. Faszierende Moeglichkeiten bietet die Verknuepfung von biologischen Supermolekuelen. So werden in der Biochemie mit biotechnologischen Verfahren molekulare "Druckknoepfe" an den Proteinen angebracht, die sich dann zu neuen Biokunststoffen organisieren lassen. Mo liche Anwendungen sind selektive Filter und Gehaeuse fuer Nanofabriken, in denen Katalysatoren komplexe Molekuele aufbaue
Kontakt: SFB 428 "Strukturierte makromolekulare Netzwerksysteme" Albert-Ludwigs-Universitaet Freiburg Stefan-Meier-Str. 31 Sprecher: Prof. Dr. Rolf Muelhaupt Tel.: 0761 / 203-6273 Fax: 0761 / 203-6319 e-mail: mulhaupt@fmf.uni-freiburg.de
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Mathematics, Physics / astronomy
transregional, national
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German
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