Soft Matter in Mainz
• Uni Mainz
• Max-Planck-Institut für Polymerforschung
• Forschungsverbünde
Uni Mainz
Gruppe Prof. Binder
• F. Schmid Statistische Physik/Simulationen• W. Schirmacher Feldtheoretische Beschreibung• T. Schilling (U Luxenbourg) Simulationen, Colloide, LC• J. Schneider Simulationstechniken• M. Oettel Kolloide an Grenzflächen• P. Virnau• M. Weigel Zufällige Unordnung, frustierte Systeme
Tensid oder Lipid
Gruppe Prof. Palberg - PD Hans Joachim Schöpe
Weiche Materie, Kolloide
• Synthese, Präparation und Charakterisierung von kolloidalen Modellsystemen
• Struktur, Dynamik und Elastik von kolloidalen Modellsystemen
• Einfluß externer Felder auf weicher Materie
• Transportprozesse in kolloidalen Systemen
• Phasenumwandlungskinetik
• Photonischer Kristalle
• Entwicklung von Meßmethoden für die Physik der weich kondensierten Materie
Gruppe Prof. Schmidt
• Molecular boxes and molecular reactors
• Cylindrical brushes
• Molecular ion channels and metallic nanowires
• Polyelectrolytes
Beispiel: “Zylinderbürsten”-Polymere
Gruppe Prof. Sönnichsen
Gruppe Prof. Kühnle
Weitere Gruppen in der Physikalischen Chemie
Micheal MaskosPolymere Nanopartikel
Wolfgang SchärtlReaktive Nanopartikel
Bernhard WolfPolymere
Arbeitsgruppen in der Organischen Chemie
Prof. Holger FreyHyperverzweigte Polymere
Prof. Rudolf ZentelFlüssigkristalline PolymereKünstliche OpaleBiokompatibilität
Beispiel:
Photonische Kristalle aus künstlichen Opalen
Artikel in Chemie unserer Zeit
Blanco et al., Nature 405, 437 (2000)
invertierte Opale:
Brechungsindex der Kugelnkleiner als Brechungsindex derFüllmatrix
optisches Bandspektrum einesinvertierten Opals:x-Achse ist der Wellenvektor kin der Brillouin-Zone
Bandlücke erscheint schraffiert
Opale als Sensoren
Glukosesensor: Matrix ist ein funktionalisiertesHydrogel und expandiert bei Zuckeraufnahme→ Wellenlängenänderung
Asher et al., J.Am.Chem.Soc. 125, 3322 (2003)
Sensorik über Ausdehnung einer Defektschicht:beispielsweise durch Änderung einer DNA-Konformation oder der Einlagerung von Molekülen (hier: Unterscheidung einesAntitumormedikaments von seinem unwirksamenEnantiomer)
Fleischhaker et al., Adv.Mat. 18, 2387 (2006)
Max-Planck-Institut für
Polymerforschung
Struktur des MPIP
6 Direktoren
• Physik der Polymere (Prof. Butt)
• Materialforschung (N. N.)
• Theorie der Polymere (Prof. Kremer)
• Synthetische Chemie (Prof. Müllen)
• Polymer Spektroskopie (Prof. Spiess)
• Physikalische Chemie (Prof. Landfester)
Ca. 350 – 400 Wissenschaftler
Physik der Polymere (Prof. Butt)
Soft mechanics on small scales
Microdrops and Microfluidics
Surface Forces Colloids and Granular matter
Micro- and Nanostructuring of polymer surfaces
Scanning probe microscopy
Hybrid Nanomaterials
Microcantilever sensors
Structure and Dynamics of Polymers
Surface modification
Gruppenleiter:
G.K. AuernhammerR. BergerE. BonaccursoJ. GutmannM. KapplK. KoynovW. SteffenD. Vollmer
Current
The functional structures and their physical properties are characterized in real space via high resolution scanning probe microscopy.
Contact: J. Gutmann, R. Berger, E. Bonaccurso, M. Kappl
Height
Theorie der Polymere (Prof. Kremer)
Macroscopic Theory
Polyelectrolytes
Computational Chemistry
Analytical Theory
Multiscale Modelling
Molecular Electronics
Gruppenleiter:
D. AndrienkoL. Delle SiteB. DüwegC. HolmH. PleinerN. van der VegtT. Vilgis
Beispiel:“Multiscale Modelling” - “Adaptive Resolution Simulations”
Polymer in einem Lösungsmittel (Tetraheder: Wasser, Methan ...)
aber:
chem. PotentialDruckTemperatur
Übergangsregion zwischen atomar aufgelöster (A) und vergröberter Region (B)
freie Energie F hat Sprung
€
μA = μBpA = pBTA = TB
interpolierte Moleküle
Polymer-Spektroskopie (Prof. Spiess)
NMR of Polymers and Soft Matter
NMR of Organic and Inorganic Solids
EPR on Soft Matter
Ab Initio Calculations
Hyperpolarised Gases, MRI
Gruppenleiter:
G. BrunklausR. GrafD. HindernbergerM. R. HansenK. MünnemannD. Sebastiani
MethodsHigh Resolution Solid State NMR Spectroscopy, Pulsed EPR Spectroscopy
Comparison of a 2D double quantum NMR spectrum of a chromophoric barbituric acid in the solid state at 850 and 500 MHz.
3He NMR Image of a lung under otherwise natural conditions (also 129Xe)
Chain Organization and Mobility in Semicrystalline and Amorphous Polymers
Chain organization and chain motion in semicrystalline polyethylene
Chain diffusion vs. local jump rate of melt crystallized polyetheylene
Physikalische Chemie (Prof. Landfester)
Polymer-Assisted Formation of Inorganic Nanostructures (Rafael Muñoz-Espí)
Structure and Dynamics of Complex Block Copolymer Aggregates(Anja Kroeger-Brinkmann)
Synthesis and properties of stretched emulsions and dispersions(Daniel Crespy)
Nanoparticles and Cells(Volker Mailänder)
Weitere Abteilungen am MPIP
Materialforschung (N. N.)
Synthetische Chemie (Prof. Müllen)
Forschungs-verbünde
Transregio Sonderforschungsbereich TR6Physics of Colloidal Dispersions in External Fields
Sonderforschungsbereich 625Von einzelnen Molekülen zu nanoskopisch strukturierten
Materialien
GRADUATE SCHOOL OF EXCELLENCEMAterials Science IN MainZ
Graduate class of excellence "Polymers in Advanced Technologies"POLYMAT (Uni Mainz und MPIP)
European Network of Excellence SoftComp (theoretical and experimental physics, computer simulation, chemistry and applied biology. )