Projekte 2. Phase
Beschreibung der Dissertationsprojekte in der 2. Phase
In der zweiten Phase werden die folgenden Dissertationsprojekte bearbeitet:
Nr. |
Projektname |
Betreuer |
Ko-Betreuer |
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A |
Materialien und Verfahren |
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A3 |
A3: Darstellung von Hydrogel-Bausteinen mit definiertem Quellverhalten |
Fery /Thiele |
Wallmersperger |
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Mikrofluidische Darstellung von Hydrogel-Partikeln mit definierter Form und Zusammensetzung sowie Quantifizierung der Quelleigenschaften mittels AFM-Kraftspektroskopie auf Einzelpartikelebene |
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A4 |
A4: Phasenübergänge in Gelsystemen und ihre Abhängigkeit von mechanischen Lasten |
Odenbach |
Fery |
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Auf Basis der bisherigen Untersuchungen zur Gelbildung unter Last und der aktuellen Arbeiten zur Definition des Gelpunkts sollen die Experimente an unterschiedlichen Gelsystemen durchgeführt werden, um die Abhängigkeit der Gelparametern von der Lastbeeinflussung zu untersuchen. |
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A5 |
Odenbach |
Gerlach |
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Durch mikrostrukturelle Untersuchungen sollen die Ursachen für die magnetische Steuerung aufgeklärt und daraus Konzepte für eine anwendungsspezifische Anpassung der Eigenschaften magnetorheologische Hydrogele erstellt werden. |
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A6 |
A6: Aufbau von enzymatischen Reaktionskaskaden in/an Hydrogelen in mikrofluidischenn 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 |
Voit (Zschoche) |
Richter/Gerlach |
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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 |
Wallmersperger |
Voit (Zschoche)/Richter/Fery |
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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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A9 |
A9: Optische Strukturierung mikroskaliger Polymersysteme |
Thiele | Appelhans/Richter | ||||
Einstellung lokaler Materialeigenschaften lichtschaltbarer Mikrogele mittels additiverVerfahren zum Aufbau definierter Reaktionsräume in Zellbiologie und zellfreier Biotechnologie |
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B |
Mikrosysteme |
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B1 |
Günther (Härtling) |
Gerlach | |||||
Realisierung einer parallelen optischen Messung der Temperatur, des pH-Wertes sowie des Ethanolgehaltes in einem Sensorkopf mit entsprechenden sensitiven Hydrogelen, immobilisiert auf der plasmonischen Sensoroberfläche, für die Anwendung in der Lebensmittelindustrie. |
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B2 |
B2: Bioaffinitätssensor auf Hydrogel-Basis zum Nachweis von Biomolekülen |
Günther |
Gerlach/Voit |
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Entwicklung eines Biosensors für den Blutgerinnungsfaktor Thrombin für Anwendungen in der medizinischen Diagnostik und Therapie. Dazu sollen Aptamer-Hydrogele entwickelt werden, die spezifisch und reversibel Thrombin binden. |
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B3 |
Gerlach |
Wallmersperger |
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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 sind insbeson-dere die Schalthysterese und die Schaltkinetik des Hydrogels von großer Bedeutung. |
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B4 |
Wallmersperger |
Gerlach/ Günther |
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Mittels Modellierung durch eine gekoppelte chemo-elektro-mechanische Mehrfeldformulierung, basierend auf der Methode der Finiten Elementen, soll untersucht werden, wie schnell und genau ein Sensor mit aufgebrachter Gegenkraft im definiert gequollenen Zustand anspricht. |
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B5 |
Richter (Marschner) |
Wallmersperger | |||||
Ziel ist das Verständnis der Natur von hydrogelbasierten Bauelementen mit (a) Speicher- und Diskretisierungsfunktionen in diskontinuierlichen mikrofluidischen Systemen sowie (b) integrationsfähigen hydrogelbasierten MEMS-Komponenten für Schaltungen und Integrierte Schaltkreise. |
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Richter |
Voit (Appelhans) |
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Ziel sind skalierbare Konzepte für höher integrierte mikrofluidische MEMS-Schaltkreise auf Basis von Hydrogelaktoren. Dies beinhaltet die Entwicklung von Bauelementekonzepten, geeigneten Chiparchitekturen und Steuerkonzepten. Die Arbeiten sind anhand frei programmierbarer taktiler Foliendisplays und spezifischer Labs-on-Chip darzusellen. |
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B7 |
B7: Kraftkompensierte piezoresistive pH-Sensoren auf Hydrogelbasis |
Gerlach | Voit (Zschoche)/Wallmersperger | ||||
Die Kombination aus einem pH-sensitiven Drucksensor und einemtemperatursensitiven Aktor soll zu einem kraftkompensierten pH-Sensor führen, bei dem Genauigkeit und Ansprechzeit deutlich verbessert sind. Die Nutzung interpenetrierender Netzwerke aus pH- und temperatursensitivem Hydrogel erlaubt, Sensor und Aktorfunktion zu vereinen, was einen deutlich vereinfachten Aufbau ermöglicht. |