Komplexe Polymernetzwerke für nanostrukturierte Beschichtung

Die Synthese dünner Schichten auf festen Substraten mit vorhersagbaren und einstellbaren Eigenschaften ist eine sehr anspruchsvolle Aufgabe. Übliche Methoden wie Spin- und Drop-Coating führen zu Schichten mit geringer Organisation und geringer Kontrolle der Eigenschaften. Um dieses Problem zu überwinden werden heutzutage zunehmend dünne Schichten aus Polymeren entwickelt. Eine Möglichkeit zur Herstellung dünner Polymerfilme besteht darin, sie auf einer wässrigen Subphase mit einer genau definierten Dichte und Struktur abzuscheiden und sie anschließend auf ein festes Material zu übertragen. Solche dünnen Polymerfilme mit definierten Eigenschaften haben eine Vielzahl von Anwendungen, z. B. als Träger in der Gewebezüchtung, als Schutzschicht in chemisch aggressiver Umgebung oder als Anti- Biofouling-Film in biomedizinischen Geräten. Um der Beschichtung verbesserte und vielseitige Eigenschaften zu verleihen, werden häufig Mischungen aus zwei Polymeren verwendet. Das Ziel dieses Antrags ist es, das Verhalten von Polymermischungen in Abhängigkeit von der Hydrophobie der Polymere und der Packungsdichte auf der Wasseroberfläche zu untersuchen. Wir werden die makroskopische Morphologie mit Brewster-Winkelmikroskopie und die molekulare Organisation mit oberflächensensitiver Infrarotspektroskopie untersuchen. Anschließend werden wir die Polymere mit dem Ziel vernetzen, zweidimensionale interpenetrierende Netzwerke zu synthetisieren. In einem letzten Schritt werden die so erhaltenen zweidimensionalen Netzwerke auf ein festes Substrat übertragen und die Schichten hinsichtlich Morphologie, molekularerOrganisation undBenetzungseigenschaften charakterisiert. Auf diese Weise hoffen wir, Nanobeschichtungen mit bestimmten Eigenschaften entwerfen zu können. In Frankreich wird unter der Leitung von Sophie Cantin und Alae El Haitami die thermodynamische und morphologische Charakterisierung durchgeführt, während in Österreich in der Gruppe von Ellen Backus die Organisation auf molekularer Ebene mit Hilfe von oberflächensensitiver Summenfrequenzspektroskopie- ermittelt wird. Das experimentelle Team wird von dem in Frankreich ansässigen Theoretiker Elian Masnada unterstützt, der an der Modellierung der thermodynamischen Eigenschaften von Polymermischungen arbeitet.