Polymer Chemistry

  • Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate

    Im mikroskopischen Fluoreszenzbild lassen sich die Strukturen aus Molekülen erkennen, die zu Testzwecken auf die bioabbaubare Beschichtung gedruckt wurden. Im mikroskopischen Fluoreszenzbild lassen sich die Strukturen aus Molekülen erkennen, die zu Testzwecken auf die bioabbaubare Beschichtung gedruckt wurden.  Bild: KIT

    Medizinische Implantate tragen oft Oberflächensubstrate, die Wirkstoffe abgeben oder auf denen Biomoleküle sowie Zellen besser haften können. Allerdings gab es bislang keine abbaubaren Gasphasenbeschichtungen für abbaubare Implantate wie chirurgische Nahtmaterialien oder Gerüste für die Gewebezucht. Eine Polymerbeschichtung, die im Körper wie ihr Träger abgebaut wird, stellen nun Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie vor. „Unsere neuen abbaubaren Polymerfilme könnten breite Anwendung für die Funktionalisierung und Beschichtung von Oberflächen finden, in den Biowissenschaften über die Medizin bis hin zur Lebensmittelverpackung“, so Professor Joerg Lahann, Co-Direktor des Instituts für Funktionelle Grenzflächen am Karlsruher Institut für Technologie. Gemeinsam in einem internationalen Team stellte er Polymerfilme her, die mit funktionellen Seitengruppen als „Verankerungspunkte“ für Moleküle ausgestattet waren, an die sie Fluoreszenzfarbstoffe und Biomoleküle andocken ließen.

  • Conveyor Technology: Moving Large Quantities of Small Goods Using Muscles Made of Silicone Polymer

    Prof. Stefan Seelecke (l.) and Steffen Hau will be exhibiting a model of their vibrating conveyor system at Hannover Messe. Credit: Oliver Dietze

    Using artificial-muscle actuators, Stefan Seelecke and his team of engineers at Saarland University have developed a new self-optimizing conveyor technology that adapts itself to the size, weight and desired speed of the materials being conveyed. The technology makes use of silicone polymer-based artificial muscles to transport dry bulk materials of all kinds, from foodstuffs to small metal components. By exploiting the properties of electromechanically active polymers, the Saarbrücken research team has built an actuator that they install at intervals below the conveyor belt.

  • Engineers at Saarland University Turn Polymer Films into Self-sensing High-tech Actuators

    To showcase their technology at Hannover Messe, the engineers Philipp Linnebach (r.) and Paul Motzki (l.) have come up with a playful way of demonstrating its capabilities. Credit: Oliver Dietze

    They might only be made from thin silicon film, but they can squeeze down hard, deliver a powerful thrust, vibrate or hold any required position. And because they can act as sensors, they are becoming important tools in technical applications. Stefan Seelecke and his team at Saarland University are developing a new generation of polymer film-based engineering components that can be used as continuous switches, self-metering valves, motorless pumps or even as tactile aids for touchscreens. The technology needs neither rare earths nor copper, it is cheap to produce and consumes very little energy and components made using it are astonishingly light.

  • Fire and Flame for New Surfaces

    A flame treatment facility in operation. esse CI

    The printing, coating and bonding of plastics requires the surface to be pre-treated. Flame treatment is one way to achieve this so-called activation. It is currently being used in many industrial sectors and has considerable potential for development. The Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP in Potsdam and the Italian company esse CI are uniting their expertise in surface chemistry and machine engineering in order to clearly expand the opportunities provided by flame treatment and to extend the range of surface properties. Interested companies can take part in the development of this technology and help advance its industrialization.

  • Functional films and efficient coating processes

    Optical system for inline monitoring of the film thickness and degree of crosslinking  of organic coatings © Photo Fraunhofer IVV

    The Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV together with the Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP and the Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB will present new developments in films and the efficient control of coating processes at the upcoming International Converting Exhibition Europe ICE being held in Munich from 21 - 23 March 2017. Under the motto "Functional films – efficient coating processes", emphasis will be put on new film functionalities and accelerated test methods (Hall A5, Stand 1031).

  • Funding of Collaborative Research Center developing nanomaterials for cancer immunotherapy extended

    CRC 1066 logo. © CRC 1066

    Focus on the development of drug carriers from polymer chemicals for use in biological systems.

    The German Research Foundation (DFG) has agreed to fund the Mainz-based Collaborative Research Center (CRC) 1066 "Nanodimensional Polymer Therapeutics for Tumor Therapy" involved in the development of nanomaterials for cancer immunotherapy for another four years to the end of June 2021. This extension confirms Mainz as a major research hub in this field that requires input from both chemistry and biomedicine alike. Contributing to CRC 1066 are the Chemistry, Pharmaceutical Sciences, and Physics institutes at Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) together with the Mainz University Medical Center and the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz. The German Research Foundation will provide nearly EUR 13 million in financing over the next four years.

  • In Best Circles: First Integrated Circuit From Self-Assembled Polymer

    The scientists made an IC from a monolayer of a semiconducting polymer. Copyright: MPI for Polymer Research

    For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach. In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used for logic operation in digital circuits and are the building blocks of an integrated circuit.

  • Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

    Lichtinduzierte Synthese ermöglicht ein maßgeschneidertes Moleküldesign. Vergleichbar einer bunten Perlenkette platzieren sich Bauteile an die gewünschte Stelle. Grafik: KIT

    Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications.

  • Nanodiscs: kleine Scheiben ganz groß

    Schematische Darstellung der Extraktion von Membranproteinen aus einer biologischen Membran (oben) unter Bildung von Nanodiscs (unten).

    Biophysiker, Biologen und Chemiker der Technischen Universität Kaiserslautern haben eine neue Art von Polymer/Lipid-Nanopartikeln entwickelt, mit denen Membranproteine im Reagenzglas und dennoch unter fast natürlichen Bedingungen untersucht werden können. Membranproteine spielen viele essenzielle Rollen beim Stoff- und Informationsaustausch zwischen und innerhalb von Zellen. Fehlfunktionen dieser wichtigen Klasse von Biomolekülen führen oft zu schweren Krankheiten, weshalb Membranproteine sowohl in der Grundlagen- als auch in der Wirkstoffforschung intensiv erforscht werden. Eine große Hürde für in-vitro-Untersuchungen - also Studien im Reagenzglas unter genau kontrollierten Bedingungen - sind dabei die hohen Anforderungen, die Membranproteine an ihre Umgebung stellen. Da diese Moleküle sich in Wasser und ähnlichen polaren Flüssigkeiten nicht lösen lassen, sind Forscherinnen und Forscher auf sogenannte „membranmimetische“ Systeme angewiesen, die die natürliche Lipidumgebung mit einer wasserabweisenden Schicht zwischen zwei wasserzugänglichen Grenzflächen möglichst gut nachbilden.

  • OLED: Nanometer-thin Layer Improves Efficiency

    Visualization of a current through an OLED, flowing via a thin molecular layer (center) from an electrode (left) to an organic semiconductor (right). Copyright: Max Planck Institute for Polymer Research

    Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research in Mainz, Germany, have received an unexpected result: They have discovered a new method to improve contacts in OLEDs. This new approach leads to a higher energy efficiency and can be used in almost any organic semiconductor element.

  • Polymer-coated silicon nanosheets as alternative to graphene: A perfect team for nanoelectronics

    Extruded spiral made of polymer-coated silicon-nanosheets glowing in UV light. Photo: Tobias Helbich / TUM

    Silicon nanosheets are thin, two-dimensional layers with exceptional optoelectronic properties very similar to those of graphene. Albeit, the nanosheets are less stable. Now researchers at the Technical University of Munich (TUM) have, for the first time ever, produced a composite material combining silicon nanosheets and a polymer that is both UV-resistant and easy to process. This brings the scientists a significant step closer to industrial applications like flexible displays and photosensors.

  • Producing Polymer Structures Faster – Two Processes in One Machine

    The aim is to use the combi-machine to produce branched microtubes as well as complete microfluidic systems. © Fraunhofer ILT, Aachen, Germany.

    Either fast or precise – both cannot be achieved in the production of the finest polymer structures with the laser. Or maybe they can? Combining stereolithography and multiphoton polymerization should make it possible: Scientists at the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT are developing a machine for high-precision, cost-effective 3D construction technologies using both methods. On November 1, 2018, Fraunhofer ILT and its project partners launched the project “High Productivity and Detail in Additive Manufacturing through the Combination of UV Polymerization and Multi-Photon Polymerization – HoPro-3D”, which is funded by the European Union and the state of North Rhine-Westphalia.

  • Rekordverdächtige Polymermembranen: Fünffache Leistungssteigerung durch sanfte Behandlung

    Rekordverdächtige Polymermembranen Fünffache Leistungssteigerung durch sanfte Behandlung | Wissenschaftler im Institut für Polymerforschung haben ein neues Verfahren für Membranmaterialien entwickelt. Das neue Material zeigt eine fünffach höhere Permeabilität. Photo: Christian Schmid/HZG

    Im Institut für Polymerforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) entwickeln die Wissenschaftler maßgeschneiderte Membranmaterialien auf Grundlage thermisch umgelagerter Polymere. Kürzlich gelang es den Forschern die Polymere statt bei 450 Grad Celsius bei 250 Grad herzustellen. Ein Durchbruch, denn dadurch besitzen die neuen Materialien eine fünffach höhere Wirkung bei gleichzeitig verdoppelter Synthesesrate. Außerdem ist das neue Polymer für Membranen weniger spröde. Die Polymerforscher stellen ihre Arbeiten zu den neuen Materialien erstmals am 29. Juli 2016 in der Fachzeitschrift Science Advances vor.