Kunststoffe gezielt verändern – Zweifach schaltbarer Kunststoff entwickelt

21.06.2011

Wie man Kunststoff mit veränderbaren Eigenschaften herstellt, die in Zukunft vielleicht sogar gezielt Medikamente zu bestimmten Körperstellen transportieren können, hat Prof. Dr. Carsten Schmuck, Wissenschaftler vom Center for Nanointegration der Universität Duisburg-Essen (CeNIDE), entdeckt. Der Experte für supramolekulare Chemie hat erstmals ein Polymer entwickelt, das sich über zwei verschiedene äußere Reize gezielt in seinen Eigenschaften verändern lässt und das beliebig oft wiederholbar.

Polymere, wie sie in Plastikflaschen und Textilien verarbeitet werden, haben nach ihrer Herstellung feste, nicht veränderbare Eigenschaften. Das liegt an den sehr festen Bindungen, die die Bausteine dieser Polymere zusammenhalten. Weniger fest sind dagegen die so genannten nicht-kovalente Bindungen, die sich relativ leicht durch äußere Reize beeinflussen lassen. Genau die nutzt das Team um Carsten Schmuck nun, um ein lineares, langgestrecktes Polymer aufzubauen. Die äußeren Reize sind der pH-Wert der Umgebung sowie die An- oder Abwesenheit von elektrisch geladenen Metallatomen, Metall-Ionen.

Das kann man sich nun so vorstellen: In einer Flüssigkeit schwimmen einzelne Moleküle. Werden besagte Metall-Ionen hinzugefügt, passen sie wie eine Kugel (Metall-Ion) in eine halbkugelförmige Schale (Molekül), sodass sich nun immer zwei Moleküle mit einem Metall-Ion in ihrer Mitte zusammenlagern. Ist die Flüssigkeit zudem vom pH-Wert her neutral, lagern sich diese Molekülzwillinge zusammen als wären sie magnetisch und bilden lange Ketten. Das Polymer ist fertig.



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