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Bio-inspired Hybrid Materials and Synchrotron Research
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Knochen, Zahnschmelz und Muschelschalen sind nur drei von unzähligen Beispielen für natürliche Materialien, bei denen organische und anorganische Komponenten unter Nutzung ihrer jeweils vorteilhaften Eigenschaften zusammengefügt werden. Während Mineralteilchen für die erforderliche Steifigkeit sorgen, gewährleisten organische Bestandteile wie beispielsweise Proteine und Chitin eine ausreichende Zähigkeit und steuern gleichzeitig die Keimbildung und das Wachstum des Minerals. Organische Moleküle kontrollieren nicht nur die äußere Form, Größe und Anordnung der Mineralkristalle, sondern können sogar in diese eingebaut werden und dabei erhebliche Verzerrungen in der Kristallstruktur des Minerals verursachen.
Die Arbeitsgruppe “Bio-inspired Hybrid Materials and Synchrotron Research” untersucht physikalische und chemisch-physikalische Aspekte der Wechselwirkungen zwischen organischen Molekülen und Mineralien mit dem Ziel, neue Erkenntnisse über Bildungsmechanismen, Struktur und Eigenschaften von Hybrid- und Kompositmaterialien zu gewinnen. Insbesondere erforschen wir, wie organische Moleküle die Struktur von Mineralien auf einer Längenskala von Nanometern und darunter beeinflussen. Zu diesem Zweck untersuchen wir sowohl biologische Mineralien als auch biologisch inspirierte, künstliche Hybridmaterialien aus Polymeren und Mineralien. Darüber hinaus ist die Arbeitsgruppe für den Betrieb und die Weiterentwicklung einer Experimentierstation an der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II des Helmholtz-Zentrums Berlin verantwortlich. An der „µ-Spot Beamline“ werden Biomaterialien mittels zeitaufgelösten (z.B. in-situ Zugversuche) und ortsaufgelösten SAXS/WAXD (+XRF) Messungen charakterisiert.
Eine kurze Einführung zur Experimentierstation erhalten Sie hier.
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| © 2012, Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Potsdam |
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