Geklonte Polymerkristalle
Neue Erkenntnisse zur Kristallisation von Polymeren
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Der Freiburger Polymerphysiker Prof. Dr. Günter Reiter vom Physikalischen Institut der Albert-Ludwigs-Universität hat in Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern Dr. Jianjun Xu, Dr. Yu Ma, Prof. Dr. Wenbing Hu und Prof. Dr. Matthias Rehan seine aktuelle Forschungsarbeit in Nature Materials veröffentlicht. Dabei untersuchten die Wissenschaftler, was beim Schmelzen von Polymer-Einkristallen passiert. Polymere sind lange, kettenartige Moleküle, die durch chemische Verbindung von einer Vielzahl gleicher Bausteine - den Monomeren - entstehen. Wenn nun diese langen Kettenmoleküle kristallisieren bilden sich lamellare Strukturen, in denen die Polymere gefaltet vorliegen. Die Anzahl der Faltungen pro Polymerkette ist variabel und kann auch innerhalb eines Einkristalls verschieden sein. Dies führt dazu, dass nicht alle Bereiche dieses Kristalls bei der gleichen Temperatur schmelzen werden. Bereiche mit stärker gefalteten Molekülen schmelzen bei niedrigeren Temperaturen. Wird nun ein Polymer-Einkristall geschmolzen, können kleine kristalline Bereiche übrig bleiben, die dann bei der Abkühlung als Keime (seeds) fungieren. Durch ihre Experimente konnten die Forscher nun beweisen, dass die so erzeugte Vielzahl neuer Kristalle die selbe Molekülorientierung wie der Ausgangskristall aufweist, dass also eine eindeutige Korrelation zwischen den ursprünglichen und den geklonten Kristallen besteht. Diese Erkenntnis kann für die zur Erzeugung von großen Mengen gleich orientierter Kristalle für zum Beispiel opto-elektronische Anwendungen genutzt werden.
Originalveröffentlichung: Jianjun Xu et al.; „Cloning polymer single crystals through self-seeding“; Nature Materials, published online: 15 March 2009
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