Aktivierung molekularer Materialien mit sichtbarem Licht

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Hecht, seit 8/2018
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 227677616

Das zentrale Ziel dieses Projekts ist die Nutzung sichtbaren Lichts als Antriebs- oder Kontrollelement sowohl zur Aktivierung erweiterter Funktionen als auch zur Nutzbarmachung makroskopischer Reaktionen in maßgeschneiderten molekularen Materialien durch Strukturmodifikationen der enthaltenen optimierten photochromen Einheiten. Die Vorteile sichtbaren Lichts gegenüber dem UV-Bereich im Gebiet der Materialwissenschaften sind zahlreich (verbesserte Photostabilität, bessere Eindringtiefe, Biokompatibilität, Nutzung von Sonnenlicht) und werden die Herstellung photodynamischer intelligenter Materialien vorantreiben, die aus 3D-Netzwerken verschiedener mechanischer Stärke bestehen. Zwei Hauptthemen sollen entwickelt werden: erstens das optisch kontrollierte Entfernen, Trennen und Freisetzen kleiner Moleküle mithilfe mikroporöser Materialien, und zweitens die lichtinduzierte Modulation der Steifigkeit weicher Materialien (Hydrogele und flüssigkristalline Netzwerke) sowie deren Nutzung als Aktuator. Sonnenlicht als ökonomische Steuereinheit soll insgesamt besondere Beachtung geschenkt werden, beispielsweise zur photoinduzierten Freisetzung von gespeicherten Gasmolekülen wie CO2 aus metallorganischen Gerüsten (MOFs) oder zur Umwandlung von Photonen in mechanische Energie mithilfe selbstschwingender Photoaktuatoren. Insgesamt ist das Ziel dieses Projekts die Beschäftigung mit grundlegenden Fragen bezüglich optisch gesteuerter Materialien, was wiederum die Optimierung bestehender Systeme sowie die Entwicklung neuer Funktionen ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. David Bléger, bis 8/2018