Dynamische Eigenschaften von Adsorbaten an der Fest-Flüssig-Grenzfläche

• Antragsteller: Professor Dr. Diethelm Johannsmann
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5270038

In der kommenden Förderperiode sollen die Messungen der lokalen viskoelastischen Eigenschaften von substratgebundenen Polyelektrolyt-Monolagen fortgesetzt und erweitert werden. Dabei soll auch in Zukunft auf der Analyse der thermischen Fluktuationen aufgebaut werden. An die Blattfeder eines Rasterkraftmikroskops ist eine Kugel angeklebt, die mit der Bürste in Kontakt steht und deren Brown'sche Bewegung die Dynamik der Bürste widerspiegelt. Auf instrumenteller Seite soll eine Erhöhung der Meßgenauigkeit durch den Einsatz von kapazititv geregelten Piezo-Aktuatoren erreicht werden. Durch Verwendung von Polyelektrolyt-Bürsten sowohl auf der Kugel als auch auf dem Substrat soll die Wechselwirkung zwischen zwei Bürsten zugänglich werden. Dabei wird die Frage der wechselseitigen Durchdringung sowie ihrer Abhängigkeit von Pfropfdichte, Molekulargewicht, Fremdsalzgehalt, pH-Wert und Kompression im Mittelpunkt stehen. Weiterhin wird die Verschlaufungsdynamik im Gleichgewicht und unter Zugbelastung untersucht werden. Neben der vertikalen relativen Bewegung von Probe und Blattfeder soll durch eine veränderte Probengeometrie auch scherende Bewegung möglich sein und so der Zusammenhang zwischen Adhäsion und Reibung ermittelt werden. Schließlich soll über rein thermisch induzierte Fluktuationen hinausgegangen werden und die mechanische Antwort des Bürste/Kugel-Systems auf ein externes elektrisches Wechselfeld gemessen werden. Es wird erwartet, daß die Kettenenden an eine gegensinnig geladene Oberfläche adsorbieren und eine Anziehung zwischen Bürste und Kugel induzieren.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1009: Polyelektrolyte mit definierter Molekülarchitektur