Siyang He ist ein erfahrener Doktorand in der Forschungsgruppe von Robert Göstl und hat ein Auge für die Kunst, während sein Herz für die Wissenschaft schlägt. Er ist froh, dass es bei seiner Arbeit genügend Möglichkeiten gibt, diese beiden Bereiche miteinander zu verbinden. So entwirft er beispielsweise Cover für seine Publikationen, wie auch für seine neueste Arbeit, über die Sie im folgenden Text eine kurze Zusammenfassung finden.

Photoinduzierte mechanische Ummantelung von mit Diarylethen vernetzten Mikrogelen

Die zunehmende Bedeutung nachhaltiger Lösungen in der Polymerwissenschaft führt unweigerlich zu einem verstärkten Fokus auf die Erforschung von Strategien zur Regulierung des Abbaus von Polymeren. Diese Strategien bilden eine essentielle Grundlage in eine umweltfreundlichere Zukunft der Polymere. Vor diesem Hintergrund haben Siyang He, Walter Richtering und Robert Göstl eine innovative Methode entwickelt, die sich die Kraft des Lichts zunutze macht, um den mechanisch-chemischen Abbau von Mikrogelen zu steuern, und dadurch als Proof-of-Concept-Materialplattform dient. Diese Technik, die auf der sequentiellen Verknüpfung mehrerer Stimuli-Reaktionen innerhalb der Polymerarchitekturen beruht, stellt einen wertvollen Ansatz dar, um funktionale Materialprozesse nach Bedarf logisch aufeinander aufbauend zu orchestrieren.

In der zugrundeliegenden Forschungsarbeit ermöglicht die Einbringung einer auf Licht ansprechenden Molekülgruppe, auch Photoschalter genannt, in bestimmten Mikrogelen eine lichtinduzierte Verschiebung der Volumen-Phasen-Übergangstemperatur (VPTT). Also eine Verschiebung des Temperaturwertes, ab der eine starke und abrupte Änderung des Mikrogel-Quellgrades stattfindet. Mikrogele zeigen je nach ihrem Zustand in Bezug auf die VPTT ein unterschiedliches Verhalten: Unterhalb dieser Temperatur sind gequollene Mikrogele anfällig für mechanische Kräfte, was zu Bruch- und Aggregationsprozessen führt, während oberhalb der VPTT kollabierte Mikrogele unter dem Einfluss von ultraschallinduzierten mechanischer Kraft strukturell intakt bleiben.

Innerhalb dieses Temperaturbereichs erleichtert der Photoschalter den Übergang der Mikrogele von einem gequollenen zu einem kollabierten Zustand und steuert so effektiv ihre Reaktion auf äußere Kräfte. Bemerkenswert ist, dass diese neuartige photoinduzierte mechanische Ummantelungstrategie auf der Polymertopologieebene stattfindet, was sie zu einer potenziell universellen und vielseitigen Technik für die präzise und bedarfsgerechte Steuerung des Polymerabbaus macht.