DFG-Temporary Position: Photodeformable Molecular Scaffolds for Macroscopically Responsive Materials

Das zentrale Ziel dieses Projektes ist die Ausnutzung der makroskopischen Responsivität (optomechanische Bewegung, photoinduzierte Aufnahme und Abgabe kleiner Moleküle) von Materialien, die starre Makromoleküle enthalten, welche aus vielen schaltbaren Einheiten zusammengesetzt sind und deswegen eine große lichtinduzierte Verformbarkeit bereits auf molekularer Ebene aufweisen. Das Projekt gliedert sich thematisch in zwei Abschnitte. Die erste Themenstellung beinhaltet die Verwendung starrer Stabmakromoleküle, d.h. anisotroper Objekte, um optomechanisch verformbare Materialien aufzubauen. Das Moleküldesign gründet sich darauf, die Stabmoleküle via Selbstassemblierung definiert auszurichten (z.B. Bildung von Mizellen oder Organisation in Mesophasen) um sie daraufhin querzuvernetzen und somit robuste Materialien auszubilden. Die zweite Thematik beschäftigt sich mit der Synthese von neuartigen photosensitiven starren Makromolekülen (v.a. Bürsten- und hochverzweigte Polymere), der Beurteilung der photoinduzierten Verformbarkeit in Lösung und der Untersuchung ihres Verhaltens im Festkörper. Dabei werden zwei verschiedene Ziele verfolgt: Die Herstellung von optomechanischen Materialien auf der Basis von Bürstenpolymeren einerseits und von mikroporösen Materialien auf der Basis von hochverzweigten Polymeren andererseits. Letzteres sollte optisch steuerbare Porosität aufweisen und somit in der Lage sein, nach Bedarf kleine Moleküle (Gase, flüchtige organische Verbindungen) aufzunehmen bzw. abzugeben.