Synthetic Opals based on Block Copolymers
Final Report Abstract
In diesem Projekt wurde die Synthese ultrahochmolekularer Blockcopolmyere über die sequentielle Addition oder im One-Pot- und sequentiellen Verfahren verschiedener Monomere über die anionische Polymerisation studiert. Fokus der Arbeiten war das Design von Blockcopolymerfilmen im trockenen Zustand, die einen photonischen Effekt analog der Strukturfarben im kolloidalen Kristall oder eines 1-dimensionalen Bragg-Spiegels aufweisen. Die ganze Vielfalt der farbintensiven photonischen Blockcopolymere wurde an den folgenden Systemen erforscht: Blockcopolymere in der Einschrittsynthese zur Ausbildung lamellarer Morphologien mit ausgeprägter paralleler Ausrichtung der Lamellen mit winkelabhängigen Reflexionsfarben (Polystyrol, Poly(4-methylstyrol), Polyisopren); Blockcopolymere mit Kugelmorphologien bestehend aus Polymethylmethacrylat oder Poly(2-vinylpyridin) in einer Matrix aus Polystyrol; Mizellare Blockcopolymersysteme in selektiven Lösungsmitteln für ein Blocksegement und die scherinduzierte Anordnung zur Herstellung photonischer Kristalle. Die hier etablierten Syntheserouten lieferten Zugang zu bisher kaum untersuchten Strukturfarben auf Basis von ultrahochmolekularen Blockcopolymeren mit Periodizitäten zur Interaktion mit Licht. Als eine Besonderheit im Vergleich zu den existierenden Arbeiten ist zu nennen, dass es hier erstmal gelungen ist, Blockcopolymer-Opale mit brillanten Farben im trockenen Zustand zu erhalten und zu verstehen. Dennoch blieb ein letzter Punkt offen: Trotz der geschaffenen Zugänglichkeit zu ultrahochmolekularen Blockcopolymeren, bei denen die Minoritätskomponente eine Kugelmorphologie ausbildete, gelang es nicht, explizit die Kugeln geordnet in einer Morphologie wiederzufinden. Hingegen gelang es, die Blockcopolymermizellen durch Scherung zu photonischen Kristallen mit winkelabhängigen und winkelunabhängigen Strukturfarben anzuordnen.
Publications
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