Biopolymer-Materialchemie
Der Einsatz nachwachsender Rohstoffe für die Herstellung sowohl etablierter Materialien des täglichen Bedarfs als auch neuer Materialien für spezielle Anforderungsprofile ist ein zentraler Aspekt der Zukunftsstrategie Bioökonomie. Lignozellulosische Biomasse nimmt hier eine zentrale Position ein, da sie die megenmäßig die mit Abstand wichtigste terrestrische Resource darstellt und zudem keine Verwendung als Lebensmittel findet.
Forschungsschwerpunkt der Gruppe „Biopolymer Materialchemie“ ist daher die chemische Modifikation und Konvertierung der Hauptkomponenten lignozellulosischer Biomasse – Zellulose, Hemizellulose und Lignin – für die Verwendung in entsprechenden Materialien und unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitsaspekten der „Green Chemistry“ Philosophie.
Die Entwicklung bioinspirierter ultraleichter und offenporiger Materialien, ausgerüstet mit speziellen Eigenschaften, ist ein zentrales Thema der Arbeitsgruppe, wobei Anwendungen wie thermische Superisolation, Energiespeicherung, (Bio)sensorik, kontrollierte Wirkstoff-freisetzung und Zellkulturtechnik im Mittelpunkt der Arbeiten stehen.
Zu diesem Zweck arbeiten wir an neuen Derivatisierungs- und Verarbeitungsmethoden, einschließlich der Nutzung überkritischer Fluide zum Erhalt oder der gezielten Veränderung von Schlüsselparametern wie Bioabbaubarkeit, Biokompatibilität, Hydrophilie und Oleophilie.
Untersuchungen zu (supra-)molekularen Ausrichtungs- oder Agglomerationsphenomenen, zur Koagulation und Gelbildung von Biopolymeren helfen uns bei der Entwicklung geordneter Festkörperstrukturen, stimuli-responsiver Materialien oder der Erzeugung topologisch maßgeschneiderter Oberflächen.
