Um alle Funktionen dieser Seite zu nutzen, aktivieren Sie bitte die Cookies in Ihrem Browser.
my.chemie.de
Mit einem my.chemie.de-Account haben Sie immer alles im Überblick - und können sich Ihre eigene Website und Ihren individuellen Newsletter konfigurieren.
- Meine Merkliste
- Meine gespeicherte Suche
- Meine gespeicherten Themen
- Meine Newsletter
Poren mit Erinnerungsvermögen
Poröse Polymerfilme mit Formgedächtnis08.02.2018
Ob Trennprozesse oder Photovoltaik, Katalyse oder moderne Elektronik: Poröse Polymer-Membranen sind für viele Bereiche von großem Interesse. Membranen, deren Mikroporen sich gezielt zwischen verschiedenen Formen und Größen schalten lassen, könnten ganz neue Perspektiven eröffnen. Wissenschaftler stellen jetzt ein Verfahren vor, mit dem sich poröse Filme aus Formgedächtnis-Polymeren mit präzisen Abmessungen effektiv herstellen lassen. Die Porenform und –größe lassen sich mit Licht reversibel verändern. Eine mechanische Deformation, wie sonst üblich, entfällt.
Für die Anfertigung ihrer lichtschaltbaren porösen Filme haben die Forscher von der East China University of Science and Technology, Shanghai, China, dem Georgia Institute of Technology, Atlanta, USA, sowie der Pusan National University, Busan, Südkorea, eine unkonventionelle Strategie entwickelt. Erfolgsgeheimnis ist ein einfacher Ansatz auf der Basis sogenannter Kondensationsmuster. Kondensationsmuster entstehen, wenn Wasserdampf auf einer kalten festen oder flüssigen Oberfläche in Form regelmäßig angeordneter winziger Tröpfchen kondensiert, etwa beim Anhauchen einer Fensterscheibe. Diesen Effekt nutzen die Forscher um Shaoliang Lin und Zhiqun Lin, um ein Block-Copolymer mit einem Wabenmuster aus hochgeordneten Poren herzustellen.
Der eine Block des Polymernetzwerks verfügt über Seitenketten, die auf Licht reagieren – dank ihrer Azobenzol-Einheiten, die bei Bestrahlung ihre Konformation ändern (cis-trans-Isomerisierung). Der andere Block kann quervernetzt werden, um die Konfiguration des Films zu fixieren. Bei Bestrahlung mit UV-Licht oder durch Erwärmen wechselt ein Teil der Azobenzol-Einheiten in die gewinkelte cis-Form, bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht nehmen die Einheiten bevorzugt die gestreckte trans-Form ein. Ist das sichtbare Licht linear polarisiert, richten sich die Seitenketten parallel zueinander aus. Es findet also eine Verschiebung von Material statt. Durch eine genaue Einstellung der Polarisationsrichtung konnten die Forscher die ursprünglich runden Mikroporen in eine Reihe verschiedener Formen bringen, z.B. abgerundete Rechtecke oder abgerundete Rhomben.
UV-Bestrahlung oder Erhitzen hebt die Ordnung der Seitenketten wieder auf und gibt den Poren ihre ursprüngliche Form und Größe zurück. Die Poren können immer wieder von Neuem umgeschaltet werden. Außerdem kann der Copolymer-Film auch zuerst durch Bestrahlung mit einer bestimmten Porenform versehen und anschließend quervernetzt werden, um lichtschaltbare Filme mit unterschiedlichen Porenformen zu erhalten.
Die Forscher versprechen sich von ihrem neuen Herstellverfahren robuste, schaltbare Filme für Elektronik und Photonik, für effiziente Trennungen und Reinigungsprozesse sowie als funktionale Biomaterialien für regenerative Therapien.
Originalveröffentlichung:
East China University of Science and Technology
-
News
Leistungsstarke Röntgenstrahlen lüften Geheimnisse der nanoskaligen Kristallbildung
Hochenergetische Röntgenstrahlen und ein ausgeklügelter Versuchsaufbau ermöglichten es den Forschern, eine chemische Hochdruck- und Hochtemperaturreaktion zu beobachten, um erstmals zu bestimmen, welche die Bildung von zwei verschiedenen nanoskaligen kristallinen Strukturen im metallischen ... mehr
Lösung eines 75-jährigen Rätsels könnte eine neue Quelle für landwirtschaftliche Düngemittel sein
Die Lösung für ein 75-jähriges Materialmysterium könnte es eines Tages den Bauern in den Entwicklungsländern ermöglichen, ihren eigenen Dünger nach Bedarf zu produzieren, indem sie Sonnenlicht und Stickstoff aus der Luft nutzen.Dank einer spezialisierten Röntgenquelle am Lawrence Berkeley N ... mehr
Katalysator aus der Mikrowelle
Das Mittagessen aus der Mikrowelle schmeckt meist nicht annähernd so gut wie eine Mahlzeit aus dem konventionellen Backofen. Anders herum fallen die Qualitätsunterschiede aus, wenn es um graphitisches Kohlenstoffnitrid geht, einen Katalysator für die Wasserstoffherstellung mittels Sonnenlic ... mehr
- Universitäten
-
News
Knoblauchinhaltsstoff aus dem Labor
Frisch gepresster Knoblauch enthält eine Vielzahl von gesunden schwefelorganischen Verbindungen. Ein knoblauchtypischer Inhaltsstoff, der aus Ölextrakten gewonnen werden kann, ist Ajoen. Erstmals haben Chemiker aus Großbritannien diese Substanz jetzt rein aus gängigen Ausgangsstoffen synthe ... mehr
Intelligente Fluoreszenzfarbstoffe
Die größte Schwierigkeit bei der Entwicklung von Fluoreszenz- und Phosphoreszenzfarbstoffen liegt in der exakten Einstellung der angeregten Elektronenzustände. Wissenschaftler in Japan haben nun ein organisches Lumineszenzsystem mit einem ungewöhnlichen reizresponsiven Farbumschlag entwicke ... mehr
Luftig, luftiger, Aerogel. Hohe Brüchigkeit limitierte bisher allerdings die praktische Anwendung dieser hauchzarten Feststoffe, die fast nur aus luftgefüllten Poren bestehen. Das könnte jetzt anders werden: Japanische Wissenschaftler stellen extrem elastische Aerogele vor, die sich gut bea ... mehr
-
Firmen
Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
Wiley-VCH publiziert Monographien, Lehrbücher, Nachschlagewerke und Zeitschriften die in gedruckter oder als Online-Version, maßgebliche und topaktuelle wissenschaftliche Inhalte vermitteln. Wiley-VCH besitzt eine über 80-jährige Verlagstradition in den Bereichen Chemie, Materialwissenschaf ... mehr
- 13.000 Meilen mit einem Elektroauto?
- 2Natrium ist das neue Lithium
- 3Ersetzen von Fluorchemikalien in Outdoor- und Schutzkleidung
- 4Mit Eisenoxid gegen hochgiftige Stoffe
- 5Ältestes Periodensystem der Welt in St. Andrews gefunden
- 6Naturstoff als Alternative für das umstrittene Glyphosat?
- 7Wie sicher ist Graphen?
- 8Antireflexbeschichtung macht Kunststoff unsichtbar
- 9Machen Chemikalien dick?
- 10B2B-Plattform für chemische Produkte erfolgreich gestartet
- Laserinduziertes Graphen wird hart im Nehmen
- Feuerhemmende Beschichtung mit nachwachsenden Rohstoffen
- Links- oder rechtsgerichtete Moleküle helfen bei der Entwicklung von Materialstrukturen
- Untersuchung rätselhafter Größen extrem leichter Calciumisotope
- Eine poröse Hülle zu Aluminiumplasmonen hinzufügen