Polymere (umgangssprachlich als „Kunststoffe“ oder „Plastik“ bezeichnet) sind aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Aus diesen lassen sich vielfältige Formen und Gegenstände herstellen. So werden Polymere beispielsweise für Kleidung (Nylon, Polyester), Plastikflaschen (PET), Plastikbecher (PP, PE, PS), CDs und DVDs (Polycarbonate), Glasersatz (Plexiglas, Polycarbonate) bis hin zu Autoarmaturen und Matratzen (Polyurethane) verwendet. Außerdem stecken diese Materialien in Farben, Lacken, Klebstoffen, Waschmitteln, Kosmetikartikeln usw. Daher ist es heutzutage nahezu unmöglich „polymerfrei“ den Alltag zu erleben.
Neben diesen allgemein bekannten Anwendungen eigenen sich die Materialien auch für spezielle Anwendungen: Polymerbasierte Solarzellen, Leuchtdioden oder Batterien, Pharmazie, etc. In vielen Fällen können die Materialeigenschaften verbessert werden, wenn adressierbare/schaltbare Polymere verwendet werden. Derartige Materialien stehen im Mittelpunkt der aktuellen Forschung im ZAF.
An verschiedenen Stellen im ZAF stellen wir Ihnen drei besondere Anwendungen vor: Polymere für den kontrollierten Wirkstofftransport im Körper, selbstheilende Polymere und Formgedächtnispolymere. Bei selbstheilenden Polymeren können Schäden (Kratzer oder Risse) durch Wärmebehandlung repariert werden. Bei Formgedächtnispolymeren kann die ursprüngliche, „gespeicherte“ Form entsprechend regeneriert werden. Aus diesen Eigenschaften ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichen für den Alltag.
In den modernen Forschungslaboren zeigen wir unter anderem Syntheseroboter zur Hochdurchsatzsynthese von funktionalen Materialien. Ebenso stellen wir wichtige Techniken vor, um Polymere in gewünschte Formen zu prozessieren (z.B. 3D-Druck). Daneben werden die vielfältigen Möglichkeiten zur Untersuchung bzw. Charakterisierung von Polymeren Moleküle gezeigt (Chromatographie, Massenspektrometrie, Mikroskopie, usw.). Künstliche Intelligenz (KI) spielt auch in der Polymerchemie eine zunehmend wichtige Rolle. Wir präsentieren, wie Digitalisierung und Automatisierung in diesem Zusammenhang genutzt werden kann.
Im zellbiologischen Labor werden neu entwickelte polymerbasierte Substanzen auf ihre biomedizinische Verwendbarkeit hin untersucht. Mithilfe unterschiedlicher zellbiologischer Analysemethoden wird z.B. erforscht, wie Nanopartikel von Zellen aufgenommen werden, darin eingeschlossene Wirkstoffe freigesetzt werden und diese dann in den Zellen wirken. Auf diesem Wege sollen u.a. neuartige Behandlungsstrategien zur Bekämpfung von Krankheiten entwickelt werden. Diese Labore werden ebenfalls von den Mitarbeitern im Rahmen von Führungen vorgestellt.
