Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Mikrochips und Sensoren in der Kleidung oder Solarzellen auf dem Zeltdach – die Polymerelektronik ermöglicht solche technischen Anwendungen. Geeignete leitfähige Polymere dafür suchen Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz, und nicht nur das: Sie untersuchen Polymere in all ihren Facetten – ihre Herstellung, ihre physikalischen Eigenschaften und ihre Anwendungen. Denn Polymere werden als Werkstoff immer wichtiger, nicht nur für flexible, preiswerte Elektronik, sondern zum Beispiel auch, um als winzige Bläschen Medikamente aufzunehmen und gezielt zu einem Krankheitsherd zu transportieren. Die Mainzer Forscher entwickeln zudem neue Verfahren, Polymere spektroskopisch zu untersuchen oder ihr Verhalten am Computer zu simulieren. Dabei widmen sie sich auch der weichen Materie, die so wie Gummibärchen Eigenschaften von Festkörpern und Flüssigkeiten vereint. 

Kontakt

Ackermannweg 10
55128 Mainz
Telefon: +49 6131 379-0
Fax: +49 6131 379-100

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):
Max Planck Graduate School (MPGS) at MPI for Chemistry

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren und Forschungsgruppenleitern.

Abteilung Molekulare Elektronik mehr
Abteilung Molekulare Spektroskopie mehr
Abteilung Physikalische Chemie der Polymere mehr
Abteilung Synthese von Makromolekülen mehr
Tropfen am Zug
Wenn Flüssigkeiten auf einer Unterlage bewegt werden, treten ähnliche Reibungskräfte auf wie bei Festkörpern mehr
Plastik – nicht nur Müll
Kunststoffe sammeln sich in immer größeren Mengen in den Ozeanen an, doch wegen ihrer Vorzüge sind sie schwer zu ersetzen mehr
Bereit für neue Turbulenzen
Zwei Max-Planck-Institute und Forschergruppen der Universität Twente, Niederlande, weihen das erste Max Planck Center zur Physik der Fluide ein. Die Partner investieren ingesamt rund zehn Millionen Euro, die Forschung zielt beispielsweise auf Fortschritte in der medizinischen Diagnostik. mehr
Die Effekte bakterieller Eiskeime
Bakterien fördern die Bildung von Eiskristallen, indem sie die Ordnung und Dynamik von Wassermolekülen an ihrer Oberfläche verändern mehr
Ladungsstau in der Solarzelle
Erkenntnisse zum Ladungstransport geben Hinweise, wie sich neuartige Perowskit-Solarzellen weiter verbessern lassen mehr

Kunststoffe sind praktisch – nicht zuletzt weil sie sehr langlebig sind. Doch wenn sie in die Umwelt gelangen, wird genau das zum Problem: Dort nimmt die Menge an Plastikmüll immer weiter zu. Das Team von Frederik Wurm entwickelt am Mainzer Max-Planck-Institut für Polymerforschung daher Polymere, die von Mikroorganismen zerlegt werden, sobald sie ihren Zweck erfüllt haben. Die Forscher setzen dabei auf Erfahrungen, die sie mit abbaubaren Polymeren für die Medizin gesammelt haben.

Medikamente, die Krebszellen effektiv beseitigen, aber kaum Nebenwirkungen mit sich bringen. Das ist das Ziel, das die Gruppe von Tanja Weil, Direktorin am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz, verfolgt. Die Chemiker bauen Proteine auch mithilfe von winzigen Diamanten zu Wirkstofftransportern für die Nanomedizin aus.
Bildschirme und Smartphones, die sich rollen und falten lassen, Solarzellen in der Kleidung und billige Chips auf Verpackungen, die Details zu einem Produkt speichern – das sind einige der Anwendungen, die molekulare Elektronik künftig ermöglichen könnte. Am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz optimieren Paul Blom und Dago de Leeuw die organischen Substanzen für diese Technik und schaffen die Basis für kostengünstige, flexible und druckbare elektronische Bauteile.
In kaum einen Stoff setzen Materialwissenschaftler so große Hoffnungen für die Elektronik der Zukunft wie in Graphen. Die Teams um Klaus Müllen, Direktor am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz, und um Jurgen Smet, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart, arbeiten daran, dass sich diese Hoffnungen erfüllen.
Nicht nur der lästigen Schmiere auf Fensterscheiben könnte die Forschung von Doris Vollmer und Hans-Jürgen Butt ein Ende setzen, sie ermöglicht auch selbstreinigende Solarzellen, die Licht besonders effizient sammeln, oder leistungsfähigere Herz-Lungen-Maschinen. Denn die Wissenschaftler entwickeln am Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz Oberflächen, die extrem wasser- und blutabweisend sind.
Operation gelungen – Patient tot. Allein in deutschen Krankenhäusern sterben jedes Jahr 30 000 Patienten an resistenten Keimen, die Verletzungen und Wunden befallen oder sich auf Implantaten einnisten. Mit speziell beschichteten Verbänden wollen Forscher um Renate Förch vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz diese Bakterien austricksen.
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Polymersynthese – nicht so einfach

2017 Müllen, Klaus
Chemie Materialwissenschaften

An den Beispielen von Graphen-Nanostreifen und formstabilen Dendrimeren beschreibe ich komplexe Polymersynthesen und deren großen Nutzen für Elektronik einerseits und Gentherapie andererseits. Die erste Botschaft lautet: Für ehrgeizige Ziele der Materialforschung kann Synthese nicht nur „einfach und praktisch“ sein. Die zweite Botschaft lautet: Innovation braucht die richtigen Mitarbeiter und Partner.

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Fotokatalytische Wasserspaltung

2017 Backus, Ellen
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Die Sonne ist eine bekannte und in den letzten Jahren stark genutzte Energiequelle. Solarzellen wandeln die Sonnenenergie in elektrische Energie. Nach langer Erforschung und Optimierung machen sie, installiert auf Dächern oder Feldern, die Sonnenenergie für Gemeinden und Haushalte umweltfreundlich nutzbar. Diese Energieerzeugung ist jedoch wetter- und tageslichtabhängig. Der Energiebedarf ist hingegen meist nicht proportional an die Energieerzeugung gekoppelt. Deshalb wird die Entwicklung der Energiespeicherung zum wesentlichen Faktor.

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Die Zukunft der Polymerelektronik

2016 Blom, Paul W.M.
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften Strukturbiologie Zellbiologie
Konjugierte Polymere können aus einer Lösung verarbeitet werden. Dies eröffnet enorme Möglichkeiten für Produktionsprozesse, die auf einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren basieren. Der kommerzielle Erfolg steht jedoch noch aus. Die intrinsischen Eigenschaften von konjugierten Polymeren waren durch Defektstellen verborgen, daher wurde bisher ihr volles Potential nicht ausgeschöpft. Am MPI-P werden sie erforscht, analysiert und verbessert. Durch die gesteuerte Phasentrennung von Polymermischungen lassen sich neue Eigenschaften und Nanostrukturen erzeugen. mehr

Korrosion als Herausforderung für die Materialwissenschaft

2016 Crespy, Daniel; Landfester, Katharina
Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften Strukturbiologie Zellbiologie

In Industrieländern beträgt der volkswirtschaftliche Schaden durch Korrosion nach neueren Erkenntnissen bis zu 6 Prozent des Bruttonationaleinkommens, wenn man alle Folgekosten miteinbezieht, die beispielsweise durch Produktionsausfälle oder Betriebsstörungen entstehen. Allein in Deutschland sind dies rund 150 Milliarden Euro pro Jahr. Daher wird das Thema Korrosionsschutz sowohl in der angewandten industriellen als auch in der Grundlagenforschung an Instituten und Hochschulen intensiv erforscht.

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Von der Biologie bis zur Fotovoltaik ist die Entstehung von makromolekularen Strukturen und deren Funktionalität das Ergebnis von Nichtgleichgewichtsprozessen. Obwohl von zentraler Bedeutung, fehlt ein grundlegendes molekulares Verständnis dieser Prozesse. Die Entwicklung der letzten Jahre ermöglicht es nun, solche Prozesse über viele Zeit- und Längenskalen zu verfolgen. MolProComp greift diese Entwicklung auf und wird Computersimulationsmethoden entwickeln, die auf die Analyse, die Kontrolle und die Manipulation solcher Prozesse abzielen.

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