Projekte 1. Phase
Beschreibung der Dissertationsprojekte in der 1. Phase
In der ersten Phase wurden die folgenden Dissertationsprojekte bearbeitet:
Nr. |
Projektname |
Betreuer |
Ko-Betreuer |
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A |
Materialien und Verfahren |
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A1 |
Synthese und Strukturierung mechanisch stabiler und sensitiver Hydrogele zur Erschließung von Anwendungsfeldern |
Arndt (Ferse) |
Wallmersperger/ Odenbach |
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Nanokompositgele (Polymere/Nanoclay) werden über eine photochemisch initiierte Polymeri-sation responsiver Monomere synthetisiert und gleichzeitig bis in den µm-Bereich strukturiert. |
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A2 |
Elektrische und magnetische Funktionalisierung aktiver Polymere |
Arndt (Ferse) |
Odenbach/Gerlach |
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Durch Funktionalisierung und Anwendung geeigneter Transducer (Hall, GMR) wird ein die Eigenschaften eines aktiven Polymers in Echtzeit beschreibendes elektrisches Signal erzeugt. |
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A3 |
Poröse Hydrogele für sensorische Anwendungen |
Gerlach |
Voit (Zschoche)/Arndt |
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Durch poröse Hydrogele soll die Ansprechzeit der Hydrogelquellung/-schrumpfung verkürzt werden. Dazu sind entsprechende poröse Hydrogele mit feinvernetzten Strukturen unterschiedlicher Porendurchmesser, jedoch enger Porenverteilung zu erzeugen und hinsichtlich der Sensorkinetik zu untersuchen. |
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A4 |
Phasenübergänge in Gelsystemen und ihre Abhängigkeit von mechanischen Lasten |
Odenbach |
Arndt (Ferse)/Richter |
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Einflüsse auf den Gelübergang und dessen Auswirkungen auf Struktur und Eigenschaften des gebildeten Gelsystems werden am Beispiel der Vernetzung unter dem Einfluss mechanischer Kräfte untersucht. |
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A5 |
Rheologische und mikrostrukturelle Untersuchungen an mischungsinduzierten thermosensitiven Nanokomposithydrogelen. |
Odenbach |
Arndt (Ferse) |
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Vollständige Entwicklung des Herstellungsverfahrens von mechanisch stabilen, hochquellbaren, thermosensitiven PNIPAAm-Laponite-Mischgelen zur Erschließung verschiedener Anwendungsfelder der Sensorik und Mikrofluidik. |
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A6 |
Aufbau von enzymatischen Reaktionskaskaden an Hydrogeloberflächen in mikrofluidischen Prozessen |
Voit (Appelhans) |
Richter/Günther |
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Über nicht-kovalente und biokonjugierte Fixierung von Enzymen an und in Hydrogeloberflächen sollen enzymatische Reaktionskaskaden in mikrofluidischen Prozessen etabliert werden. |
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A7 |
Komplexe bisensitive Hydrogelsysteme |
Voit (Zschoche) |
Richter/Wallmersperger |
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Realisierung von bi-sensitiven Hydrogelen für Mikrosysteme mit hoher Sensitivität, Selektivität und Stabilität über die Gestaltung von Struktur und Morphologie der Polymersegmente. |
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A8 |
Modellierung von Hydrogel-Schichtsystemen |
Wallmersperger |
Voit (Zschoche)/Richter |
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Es werden sensitive zwei- und mehrschichtige Komponentenhydrogele untersucht und hinsichtlich des gekoppelten chemo-mechanischen Verhaltens abhängig von unterschiedlicher Stimulation modelliert und numerisch simuliert. |
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B |
Mikrosysteme |
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B1 |
Biochemischer Sensor |
Günther |
Voit (Appelhans)/Arndt (Ferse) |
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Entwicklung eines biochemischen Sensors mit bioverträglicher hermetischer Verkapselung für die Inline-Prozessüberwachung und für den Nachweis spezifischer Analytmoleküle, basierend auf Hydrogelen mit hoher Nachweisempfindlichkeit. |
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B2 |
Implantierbares miniaturisiertes Sensorsystem für die biomedizinische Diagnostik |
Günther |
Gerlach/Arndt |
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Realisierung eines robusten, miniaturisierten Sensorsystems mit großer Lebensdauer für die simultane Erfassung mehrerer Parameter für die Anwendung in der medizinischen Diagnostik. |
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B3 |
Leistungslose Sensorschalter |
Gerlach |
Wallmersperger/Arndt |
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Hydrogele sollen als Material für das Schaltelement in leistungslosen Sensorschaltern, wie sie gerade für energieautarke Systeme interessant sind, verwendet werden. Dabei ist insbesondere die Schalthysterese und die Schaltkinetik des Hydrogels von großer Bedeutung. |
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B4 |
Modellierung und Simulation eines kraftkompen-sierten piezoresistiven Chemosensors auf Hydrogelbasis |
Wallmersperger |
Gerlach/Günther |
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Mittels einer Modellierung durch eine gekoppelte chemo-elektro-mechanische Mehrfeldformulierung basierend auf Finiten Elementen soll untersucht werden, wie schnell und genau ein Sensor mit aufgebrachter Gegenkraft im definiert gequollenen Zustand anspricht. |
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B5 |
Chemische Transistoren |
Richter |
Voit (Zschoche)/Wallmersperger |
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Ziele der Untersuchungen sind das theoretische und praktische Verständnis der Natur dieser neuartigen Bauelemente und Erkenntnisse zu möglichen Gestaltungsprinzipien. |
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B6 |
Steuerbare mikrofluidische Syntheseprozessoren |
Richter |
Voit (Appelhans) |
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In diesem Projekt soll die Funktionsweise hoch-integrierter Syntheseprozessoren für die Heterophasen-Fluidik auf Basis stimuli-sensitiver Hydrogele mit den Schwerpunkten Komponenten und Systemarchitektur untersucht werden. |