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Von einzelnen Molekülen zu nanoskopisch strukturierten Materialien / SFB 625

From Single Molecules to Nanoscopically Structured Materials

18.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Ausgehend von einzelnen, formtreuen Makromolekülen und Kolloiden soll deren Selbstorganisation zu definierten Molekülverbänden untersucht und verstanden werden. Ziel ist es dabei, durch Zusammenspiel von Synthese, Charakterisierung und Theorie Hierarchien der Strukturbildung zu entwickeln bis hin zu nanostrukturierten Materialien. Die Herausforderung an die Synthese besteht darin, formtreue makromolekulare Bausteine (Stäbchen, Kugeln, Scheiben) chemisch so zu kodieren, dass inter- und intramolekulare Wechselwirkungen gezielt in ihrer Reichweite und Stärke einstellbar sind. Damit einher gehen die Entwicklungen von Messmethoden, um die Bildung definierter Molekülverbände nachweisen und die Wechselwirkungskräfte am einzelnen Molekül bzw. Molekülverband quantifizieren zu können. Theoretische Arbeiten liegen schwerpunktmäßig bei Computersimulationen, die Aufschluss über die molekularen Mechanismen der Strukturbildung von makromolekularen Systemen an Oberflächen und im Volumen geben sollen.

The self-organization of single shape persistent polymers and colloids into well-defined supramolecular structures is studied. The future goal is the development of hierarchies of structure formation up to nanostructured materials by combination of synthesis, characterization and theory. The major synthetic challenge is to chemically encode macromolecular objects (rods, spheres, discs) in order to create inter- and intramolecular interaction forces of variable strength and range. Concomitantly, the development of analytical techniques aim at visualization of the structures and at the quantification of subtle interaction forces within single molecules or within single supramolecular assemblies. The major part of the theoretical work consists of computer simulations, which provide insight into the molecular mechanism of structure formation of macromolecular systems at surfaces and in bulk.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Manfred Schmidt
Institut für Physikalische Chemie der Universität Mainz
Jakob-Welder-Weg 11 · 55099 Mainz
Tel.: (06131) 39-23770 · Fax.: (06131) 39-22970
E-Mail: mschmidt@mail.uni-mainz.de

Further Information: www.uni-mainz.de/Organisationen/sfb/625/