Wir konzentrieren uns auf die Entwicklung von maßgeschneiderten Polymeren für den Transport von Genen und Medikamenten. Dabei untersuchen wir inbesondere polymere nanopartikuläre Materialien, hauptsächlich im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft e. V. geförderten Sonderforschungsbereiches 1278 PolyTarget. Darüber hinaus wird die Wechselwirkung zwischen polymeren Materialien und Zellen erforscht.
Unser Labor konzentriert sich auf die Synthese von Nanopartikeln oder Kohlenstoff-Nanoröhren durch nicht-klassische Methoden (z. B. durch Mikrowellenbestrahlung). Darüber hinaus können Oberflächen auf der nm-Ebene durch elektrooxidative Lithographie funktionalisiert werden.
Verschiedene fortgeschrittene Charakterisierungstechniken ermöglichen die detaillierte Analyse der verschiedenen polymeren Materialien, die Informationen über die (absolute) Molmasse (z. B. durch analytische Ultrazentrifugation, Massenspektrometrie), Größen von Polymeranordnungen bis hin zu anderen Polymereigenschaften (z. B. thermische Eigenschaften). Insbesondere ermöglicht die Elektronenmikroskopie (Cryo-TEM, SEM) einen tieferen Einblick in polymere Aggregate, Partikel etc.
Supramolekulare Wechselwirkungen (Metallkomplexe, ionische Wechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen) werden für die Konstruktion molekularer Bausteine (z. B. für den Energie- und Elektronentransfer) sowie für supramolekulare Polymere genutzt. Letztere Materialien werden auch im Zusammenhang mit selbstheilenden Polymeren untersucht. Diese Materialien werden ebenfalls basierend auf reversiblen kovalenten Wechselwirkungen hergestellt.
Wir untersuchen neue Batterietechnologien als Alternative zu den klassischen Lithiumbatterien - diese Systeme basieren auf organischen Materialien und Polymeren. Redox-aktive Polymere werden als aktive Materialien in dünnen Batterien (z. B. druckbaren Batterien, Solarbatterien) sowie in Redox-Flow-Batterien verwendet. Die Verwendung von organischen Materialien ermöglicht den Verzicht auf kritische Metalle wie Kobalt oder Vanadium.
Um gut definierte Polymere mit maßgeschneiderten Eigenschaften zu erhalten, werden lebende und kontrollierte Polymerisationsverfahren verwendet (z. B. RAFT-Polymerisation oder CROP von Oxazolinen). Zum Beispiel wurden Polymere vom LCST-Typ mit diesen Verfahren synthetisiert. Darüber hinaus ermöglichen Hochdurchsatz-Experimentalverfahren die Herstellung von Polymerbibliotheken, um Struktur-Eigenschafts-Beziehungen aufzuklären.
