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Modell-Polymer-Festkörper-Grenzphasen: Struktur, Eigenschaften und Simulationen

Förderer:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms 1369 „Polymer-Surface Contacts: Interfaces and Interphases“

Ansprechpartner:
Prof. Dr. M. Stamm
Dr. Astrid Drechsler
Dr. Andriy Horechyy

Laufzeit:
2009-2012

Abstract
Bedingt durch die Miniaturisierung in vielen Bereichen der Industrie und des täglichen Lebens spielen Grenzflächeneffekte eine zunehmende Rolle. Besonders im Bereich der Nanokomposite wurde festgestellt, dass relativ geringe Füllstoffanteile einen großen Einfluss auf die makroskopischen Eigenschaften des Materials haben. Dies wird auf die Bildung einer Grenzphase zurückgeführt – einer Dünnen Schicht von Polymermolekülen an einer anorganischen Grenzfläche, die eine andere Konformation und Mobilität besitzen als die Polymerketten in anderen Bereichen. Die Existenz von Grenzphasen wurde bislang aus einer Reihe indirekter Methoden abgeleitet. Das vorliegende Projekt unternimmt den Versuch, Grenzphasen mit Hilfe von Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie sowie Rasterkraftmikroskopie direkt sichtbar zu machen.  Weiterhin wurde der Einfluss der Grenzphase auf die Verteilung von Nanopartikeln in dünnen Kompositfilmen untersucht. Die experimentellen Arbeiten werden durch Simulationen der Gruppe „Theorie der Polymere“ untersetzt.

Verteilung hydrophobierter CoFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> Nanopartikel in einem dünnen PNIPAAm Film, untersucht mittels Rasterkraftmikroskopie (Topographie und Phasenbild), Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie (von links nach rechts).