Die Entwicklung von neuartigen Bausteinen, die durch Selbstanordnung komplexe Materialien bilden können, ist ein wichtiges Ziel der Materialwissenschaften. Kolloide, die mit Patches –d.h. mit anziehenden und abstoßenden Regionen– bedeckt sind, zeigen ein bemerkenswertes Selbstanordnungsverhalten, das durch die Form der Patches oder ihre relative Lage verändert werden kann. Wenn die Anzahl der Patches sehr hoch ist oder wenn Form und Lage der Patches hochpräzise gesteuert werden müssen, wird die Produktion von Bausteinen einer bestimmten Form jedoch sehr aufwändig.
Barbara Capone wird in ihrem durch APART geförderten Projekt polymerbasierte, selbstanordnende Oberflächen entwickeln, die als kristalline ‚Keime‘ für neuartige Bausteine, sogenannte Diblock-Kopolymer-Sterne, fungieren. Diese robusten und flexiblen Polymersterne bestehen aus einem weichen Kern, der mit einer bestimmten Anzahl von Patches bedeckt ist. Der ‚Keim‘, der den Kristallisationsprozess auslösen soll, ist eine ebene Diblock-Kopolymer-Bürste, die zweidimensionale, anpassungsfähige Muster bilden kann. Durch die Entwicklung von Sets mit intramolekularen Wechselwirkungen innerhalb der Bürste aber auch zwischen der Bürste und den Diblock-Kopolymer-Sternen, soll die Adsorption der Polymersterne an der Oberfläche steuerbar werden. Nach ausführlicher Charakterisierung der Adsorptionseigenschaften und der selektiven Bindung der Polymersterne auf spezifischen Regionen der Oberfläche wird Dr. Capone analysieren, wie sich verschiedene Oberflächenmuster auf die Selbstanordnungseigenschaften der Polymersterne auswirken.
Durch die laufende Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Prof. Erik Reimhult an der Universität für Bodenkultur (Wien) können die Vorhersagen mit direkten Beobachtungen des Selbstanordnungsprozesses verglichen werden. Das APART-Projekt von Barbara Capone soll dazu beitragen, unser Verständnis von induzierter Kristallisation weicher Materie weiter zu vertiefen, und damit wesentlich zur Entwicklung neuer Materialien im Nanobereich, in der Photonik und in der Photovoltaik beitragen.
Über Dr. Barbara Capone:
Nach ihrem Studium an der Universität La Sapienza in Rom absolvierte Frau Dr. Barbara Capone ihr Doktoratsstudium an der Universität Cambridge in Großbritannien. Seit Juni 2010 forscht die Marie-Curie-Stipendiatin in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Christos Likos (Computergestützte Physik) in Theorie und Simulation der Weichen Materie.
Über das APART -Stipendium:
APART ist ein Förderungsprogramm der Österreichischen Akademie der Wissenschaften für promovierte, hoch qualifizierte WissenschaftlerInnen, die sich habilitieren oder eine habilitationsähnliche Leistung erbringen wollen. APART wird finanziert mit Mitteln des Bundesministeriums für Wissenschaft und Forschung und mit zusätzlicher finanzieller Unterstützung durch die Stadt Wien.
