M. Krutyeva: Magnetorheologisches Verhalten magnetischer Hybridmaterialien
Beschreibung
In letzter Zeit hat das Interesse an funktionalen Polymer- nanokompositen aufgrund deren vielseiter Anwendungsmöglichkeit für z.B. Sensoren, Plasmonik und intelligente Beschichtungen für Anwendungen im Energie- und Medizinbereich stark zugenommen. Um das große Potential dieser Materialen weiter auszuschöpfen, müssen die zugrundeliegenden Nanostrukturen, sowie die Wechselwirkungen zwischen Nanopartikeln und umgebender Matrix beispielsweise durch ein äußeres Feld kontrolliert werden.
Das Projektziel besteht in der Synthese und der physikalischen Untersuchung von magneto- elastomeren Kompositen mit supramolekularer Funktionalität. Die Nanokompositen bestehen aus superparamagnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln (SPIONs) und einer Matrix aus elastomerem Polyisopren (PI) oder Polyalkylenoxiden wie Polybutylenoxid (PBO). Diese Hybridmaterialien können magnetisch induziert geordnet werden, was besonders bei niederen Matrixviskositäten zu erwarten ist. Deshalb werden wir die Arbeiten erst auf moderat entangelte Polymere konzentrieren. Wir werden danach die Polymere und SPIONs mit supramolekularen Gruppen auf der Basis von Wasserstoffbrückenbindungen funktionalisieren. Dadurch werden bei erhöhter Temperatur, d. h. offenen supramolekularen Bindungen, im Magnetfeld Ordnungseffekte erzielt. Diese Strukturen können durch Kühlen, d. h. geschlossene supramolekulare Bindungen, eingefroren werden. Die jetzt elastomere und stark entangelte Matrix besteht dabei aus kurzen Bausteinen, die lange lineare Ketten aufbauen. Dadurch lassen sich Kettenlänge und Viskosität kontrollieren. In der jetzigen Förderperiode planen wir die Basissysteme ohne supramolekulare Funktionalität zu etablieren und zu untersuchen. In der nächsten Förderperiode wollen wir die supramolekularen Systeme untersuchen.
Projektleiter
Dr. Margarita Krutyeva, Forschungszentrum Jülich
Projektmitarbeiter
Dr. Jürgen Allgaier, Forschungszentrum Jülich
Förderzeitraum
2013 -
Publikationen
Kontakt
Jülich Centre for Neutron Science JCNS (JCNS-1) & Institute for Complex Systems (ICS-1)
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich