Funktionelle Eigenschaften von polymeren Nanokristallen und deren Ordnungsstrukturen an Oberflächen

Kristalline Nanopartikel sind als Bausteine und Funktionseinheiten in der Nanotechnologie allgegenwärtig. Die untersuchten Systeme sind bislang auf anorganische Nanoobjekte beschränkt. Bausteine und Funktionseinheiten, deren Struktur auf dem Prinzip der Polymerkristallisation beruht, haben wenig Aufmerksamkeit erhalten. Ein Grund ist der mangelnde präparative Zugang zu geeigneten frei beweglichen nanoskaligen Polymerkristallen.

Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Untersuchung der nanoskaligen Polymerkristallen in wässriger Dispersion. Kristalline Partikel mit einem sehr hohen Ordnungsgrad wurden durch die Insertionspolymerisation mit einem neuartigen Katalysator erhalten. Metallhaltige kristalline Polymerpartikel wurden mittels Post-Polymerisationsmetathese hergestellt.

Die Selbstorganisation anisotroper Polymer-Nanokristalle erfolgte in definierten Streifen von Mono- und präzisen Multilagen. Eine Temperaturbehandlung ermöglichte eine gezielte Änderung der Partikeldicke und gewährte insbesondere einen Einblick in die thermodynamischen Gleichgewichtsstrukturen. Die mechanischen Eigenschaften solcher ultradünnen Filme, für die eine starke Abhängigkeit von der Struktur der Kristallite, deren Ordnungsgrad und Wechselwirkungen untereinander erwartet wird, wurden mittels laserinduzierten Schwingungen untersucht.