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Forschungsprogramme

Die Akti­vitäten im DWI konzentrieren sich auf fünf Forschungsprogramme, welche sich jeweils auf Schlüssel­fragen zur Entwicklung neuer aktiver und interaktiver Materialeigenschaften richten. Wir bearbeiten diese Gebiete gruppenübergreifend und bündeln gezielt Kompetenzen unserer wissenschaftlichen Leiter um interdisziplinäre Synergien zu nutzen.

Aqua Materials

Wasserhaltige und aus wässriger Lösung gebildete Materialien, Chemie in wässrigen Systemen

Wasser ist, im buchstäblichen Sinne, natürlich die Grundlage des Lebens. Es besitzt ganz außergewöhnliche Eigenschaften als universelles und reichlich vorhandenes Lösungsmittel und hat auf diese Weise die Entstehung von Leben überhaupt erst ermöglicht. Es ist daher eine wichtige wissenschaftliche Aufgabe, die Wechselwirkungen von Wasser und Materie zu verstehen, zu reproduzieren und auszunutzen, um synthetische Prozesse in Wasser ablaufen zu lassen. Aber wie entstehen komplexe Materialien mit maßgeschneiderten Funktionen aus einer wässrigen Lösung? Wie beeinflusst man die Eigenschaften von Materialien, die zu einem großen Teil aus Wasser bestehen?

Technologien, die auf Wasser basieren, spielen im DWI eine wichtige Rolle. Einerseits bietet Wasser aufgrund seiner besonderen Merkmale einzigartige Möglichkeiten zum Aufbau von Materialien über sogenannte self-assembly-Prozesse (etwa: selbstständige Zusammensetzung, selbstständiger Aufbau). Andererseits ist alles andere aus Gründen der Nachhaltigkeit oft nicht oder nur in begrenztem Maße akzeptabel. Und auch wenn Wasser in vielen etablierten chemischen Synthesen nicht erwünscht ist, ist es gerade wegen seiner Bedeutung als Lösemittel für biochemische Reaktionen und biologische Vorgänge unumgänglich.

Biologische und biochemische Prozesse spielen eine wesentliche Rolle für die DWI-Forschung. Die ‚Werkzeuge‘ für die wasserbasierten Technologien sind vielfältig und umfassen verschiedenste Monomere, Polymervorstufen, funktionale Nanopartikel, Proteine oder Mikrogele. Mikrogele sind hochelastische Polymernetzwerke, die einem winzigen, mit Wasser vollgesogenen Schwamm ähneln. Mithilfe dieser Werkzeuge entwickeln die DWI-Wissenschaftler funktionale Materialien und komplexe Materialsysteme.

Koordination
Nachwuchsgruppenleiter

Dr. Robert Göstl

T
+49 241 80-23345
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Mitglied der Wissenschaftlichen Leitung

Prof. Dr. Andrij Pich

T
+49 241 80-23310
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Projektleiter

Dr. Felix Jakob

T
+49 241 80-23344
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