Hybridmaterialien

Die Vereinigung von Gegensätzen welche augenscheinlich nicht zusammengehören, hat die Menschheit schon von jeher interessiert. Das wohl bekannteste Beispiel hierfür ist die mythische Gestalt der Meerjungfrau, mit ihrem menschlichen Oberkörper und Fischschwanz. In der Materialwissenschaft wird das gleiche Prinzip durch Kombination von anorganischen und organischen Bausteinen realisiert. Auch im Alltag sind derartig aufgebaute Materialien bereits weit verbreitet, zum Beispiel als Silicon-Dichtmaterialien im Sanitärbereich oder als Haushaltswaren wie zum Beispiel moderne Backformen.

Silicone sind polymere Hybridmaterialien, deren anorganisches Strukturgerüst durch Ketten aus alternierenden Silicium- und Sauerstoffatomen aufgebaut ist. Dabei tragen die Siliciumatome organische Substituenten. Aufgrund der alternierenden Silicium- und Sauerstoffatome werden Silicone auch als Siloxane bezeichnet. Auf Siloxanen beruhende Materialien kombinieren vorteilhafte Eigenschaften von thermischer Stabilität, chemischer Beständigkeit, Hydrophobizität bis Elastizität.

Ein Forschungsschwerpunkt im Institut für Siliciumchemie der TU München stellt hier die Synthese neuartiger, auf Siloxanen basierenden Hybridmaterialien dar. Hierfür werden neben linearen Siloxan-Grundgerüsten auch verzweigte, hyperverzweigte und dendritische Gerüste untersucht. Ein weiterer Forschungsansatz ist die chemische Funktionalisierung von Nano-Kristallen mit Polymeren. Hierdurch werden für die Nano-Kristalle neue Anwendungsgebiete von Photovoltaik, Sensorik bis Halbleiterelektronik erschlossen.

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