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 Center

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

Abteilung Molekulare Elektronik

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Abteilung Molekulare Spektroskopie

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Abteilung Physikalische Chemie der Polymere

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Abteilung Synthese von Makromolekülen

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Kunststoffe sammeln sich in immer größeren Mengen in den Ozeanen an, doch wegen ihrer Vorzüge sind sie schwer zu ersetzen

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Konrad Meister vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz hat in Kooperation mit den Universitäten in Oregon und Illinois (USA) vier Monate in der Antarktis geforscht. Er erzählt von langen Arbeitstagen, erklärt, was seine Forschung mit Speiseeis zu tun hat und warum die Antarktis ein Ort voller Gegensätze ist.

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.

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Mit trojanischem Pferd gegen Krankheiten bei Weinreben

2018 Wurm, Frederik; Landfester, Katharina

Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften Strukturbiologie Zellbiologie

Die Pilzkrankheit Esca befällt Weinreben und führt zu einem Absterben der Pflanzen. Ein Befall kann auch Jahre vor den ersten äußeren Anzeichen stattfinden, was eine frühzeitige Behandlung nahezu unmöglich macht. Jährlich entsteht so weltweit ein Schaden von über einer Milliarde Euro. In unserer Forschung haben wir eine auf Nanotechnologie basierende Behandlungsmethode entwickelt, die den Pilz im Inneren der Weinrebe bekämpfen kann.

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Strukturierte weiche Materie in der Phononik

2017 Fytas, George

Festkörperforschung Materialwissenschaften

Im Jahr 1993, zwölf Jahre nach der Entdeckung der Photonik, war die Geburtsstunde der phononischen Materialien für die kontrollierte Ausbreitung von mechanischen/akustischen Wellen. Erste Experimente wurden realisiert. Bald danach folgte die experimentelle Umsetzung im Schall und im Hyperschallbereich. Anhand von künstlichen und natürlichen hierarchischen Strukturen, wird dieses neue Feld der Hochfrequenz-Phononen hervorgehoben. Das Ziel hierbei ist es, starke, taube, kühle und interaktive Materialien zu erzeugen.

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Nanodiamanten mit Gitterdefekten als innovative Materialien für biomedizinische Anwendungen

2017 Weil, Tanja

Chemie Materialwissenschaften Zellbiologie

Die Herstellung von kleinsten Diamantpartikeln, sogenannten Nanodiamanten, mit räumlich präzise platzierten Gitterdefekten und einer kontrollierten Morphologie stellt eine große Herausforderung dar. Die synthetischen Anstrengungen sind jedoch sehr lohnend. Funktionalisierte Nanodiamanten versprechen, als Quantensensoren einen einzigartigen Einblick in die Struktur und Dynamik von einzelnen Biomolekülen in ihrer zellulären Umgebung zu liefern und als effiziente Therapeutika und verbesserte Kontrastmittel einen effizienten und nachvollziehbaren Transport von Wirkstoffen in vivo zu ermöglichen.

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Polymersynthese – nicht so einfach

2016 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

2016 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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