Festkörperanalytische Untersuchungen und biomimetische Synthesen zu den Vertretern der Poaceae-Biokomposite Bambus und Dinkel - Grundlagenwissenschaftliche Untersuchungen zur Konzeption eines neuartigen Massenverbundwerkstoffes der Zukunft hergestellt aus Biomasse und Kieselstein

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Felsche
• Fachliche Zuordnung: Molekülchemie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5319656

An zwei Vertretern der Halmgewächse Poaceae, Bambus und Dinkel, sollen im Verbund mit biologischen, physikalischen und anderen chemischen Arbeitsgruppen grundlegende chemische Untersuchungen durchgeführt werden, die einen vertieften Einblick in die Biogenese und die strukturbedingten Eigenschaften dieser Biokomposite ergeben. Diese weisen einen erheblichen konstitutionellen Anteil an SiO2-Silica auf. Im Vordergrund des auf sechs Jahre angelegten Forschungsprojektes stehen zunächst die festkörperanalytischen Untersuchungen zum Aufbau des Halmes. Hier soll der Arbeitshypothese nachgegangen werden, daß die vorzüglichen mechanischen Eigenschaften des nodialen und internodialen Bereiches der Halme, die mit Werten der Biege/Zugfestigkeit von E = 16.000 N mm-2 diejenigen von Hochleistungsstahl erreichen, auf einen Verbund von Silica-Schichten und der Biomasse von Cellulose/Lignin im Nano- und Mikrometerbereich zurückzuführen sind. Mit zunehmender Kenntnis der Konstitutionsdaten zu den hierarchisch aufgebauten Biokompositen werden die organischen Extraktionsprodukte der Bambus- und Dinkelpflanzen für biomimetische Synthesen eingesetzt. Die Modellierung der Kieselsäure und der Nanopartikel ihrer Polykondensationsprodukte ist weiterhin Ziel von Imitationssynthesen in niederparametrigen Modellsystemen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1117: Prinzipien der Biomineralisation