Jiayin Yuan erhält ERC Starting Grant

Einer der renommierten ERC Starting Grants des Europäischen Forschungsrates geht an das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam: Dr. Jiayin Yuan, Arbeitsgruppenleiter in der Abteilung Kolloidchemie erhält für seine Arbeit über nanoporöse, polymere Membranen rund 1,5 Millionen Euro über eine Laufzeit von fünf Jahren.

27. November 2014
Dr. Jiayin Yuan

Jiayin Yuan leitet seit 2011 eine Arbeitsgruppe in der Abteilung Kolloidchemie unter Leitung von Markus Antonietti. Der Polymerchemiker und sein Team beschäftigen sich mit speziellen geladenen Polymeren, so genannten polyionischen Flüssigkeiten. Sie entwickeln neuartige, nanoporöse asymmetrische Polyelektrolyt-Membranen, die sie kurz NAPOLI nennen. Solche Membranen besitzen besondere physikalische Eigenschaften und zeigen aufgrund ihrer winzigen, dicht geladenen Poren u.a. größenselektives Verhalten. Besonders leistungsfähige Sensoren erhalten die Forscher, indem sie zunächst in einer entsprechenden Lösung eine Membran aus einem ionischen Polymer erzeugen.

Darin eingelagert sind multivalente Säure-Moleküle, die mögliche Anknüpfungspunkte zu den ionischen Polymeren tragen. Die Oberseite der entwickelten Membran ist aufgrund der starken Verknüpfung hart. Die Unterseite dagegen weich, da hier nur schwache Vernetzungen vorhanden sind. Als Folge dieser Eigenschaft können über die Membran hinweg Vernetzungsdichtungsgradienten aufgebaut und aufrechterhalten werden. „Das Besondere an unserer neu entwickelten Membran ist, das sie einen Gradienten, also ein Gefälle im Grad der Vernetzung aufweist.“ sagt Jiayin Yuan. Auf diese Weise können ausgewählte Substanzen die Membranen unterschiedlich durchqueren.

Poröse Polyelektrolyt-Membran

Dies könnte für eine nachhaltige Versorgung mit sauberem Trink- und Brauchwasser von großem Nutzen sein. Je feiner die Poren in einer Membran verteilt sind, desto gründlicher können damit extrem niedrige Konzentrationen von Giften und Schwermetallen oder organischen Farbstoffen aus belastetem Wasser detektiert werden. Wasserkontaminationen könnten so erkannt und im Zuge dessen herausgefiltert werden. Solche nanotechnikbasierten Membranen können in Zukunft auch Ionen von Gegen-Ionen trennen. Dies ist ein weiterer entscheidender Vorteil, um fortgeschrittene Nanogeneratoren erzeugen zu können.

ERC Strating Grants

Gefördert werden unabhängige Nachwuchsforscher beliebiger Nationalität mit zwei bis sieben Jahren Erfahrung nach Abschluss der Promotion (oder eines gleichwertigen akademischen Grads) und einer vielversprechenden wissenschaftlichen Erfolgsbilanz. Nur exzellente Forschungsvorschläge erhalten den Zuschlag. Die Durchführung der Forschungsarbeiten erfolgt in einer öffentlichen oder privaten Forschungsorganisation („Gasteinrichtung“), die ihren Sitz in einem EU-Mitgliedstaat oder einem assoziierten Staat hat. Die Förderung je Projekt kann bis zu €1,5 Mio. (unter bestimmten Umständen bis zu €2 Mio.) umfassen. Die Laufzeit beträgt bis zu 5 Jahren.

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