Laufende Projekte
Übergreifendes Forschungskonzept
Die AG Göstl arbeitet an der Schnittstelle von organischer Synthesechemie, Polymerchemie, Photophysik und Materialwissenschaften. Sie hat es sich zum Ziel gesetzt, die Wechselwirkungen von mechanischer Belastung mit Polymermaterialien zu verstehen und nutzbar zu machen.
Die Gruppenmitglieder der AG Göstl arbeiten Hand in Hand und bündeln ihre einzigartigen Kompetenzen, um diese transdisziplinären Ziele zu erreichen. Der Kern der Gruppe hat seine Kompetenz in der Organischen Synthesechemie und Polymerchemie, um die Gestaltung und Darstellung der funktionalen Materialien zu gewährleisten. Darüber hinaus wird die substanzielle Analyse und Definition von Forschungsfragen in einem multidisziplinären Kontext von Experten aus Kolloid- und Materialwissenschaften garantiert.
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What I cannot create, I do not understand
Optische Kraftsonden
Durch die gezielte Synthese kleiner Moleküle, die als Sollbruchstellen in Polymerarchitekturen fungieren, verfolgen wir Prozesse und Materialveränderungen skaleninvariant von der Makroebene bis zum Einzelmolekül. Mit optischen Kraftsonden wollen wir einerseits artifizielle Polymersysteme analysieren und mithilfe von „molekularer Fraktographie“ aufklären, wie diese auf unterschiedlichen Formen mechanischer Belastung reagieren. Diese optischen Kraftsonden werden mithilfe organisch-chemischer Methoden in ihren spektralen Eigenschaften maßgeschneidert.
Chemische Reaktivität
Andererseits aktivieren wir chemische (katalytische) Prozesse durch kraft- und lichtinduzierte selektive Bindungsspaltungen und -isomerisierungen, wodurch reaktive Zentren generiert werden, die wir wiederum zur Verbesserung von Polymersystemen nutzen. So implementieren wir beispielsweise Selbstheilungsprozesse, um die Lebenszyklen von Polymeren zu verlängern. Auch molekulare Motive, die Kraft dissipieren werden als sog. "Opferbindungen" eingeführt und dienen einem vergleichbaren Zweck. Die gezielte Verkürzung der Polymerlebensdauer erfolgt hingegen durch die ferngesteuert schaltbare Abbaubarkeit von Polymermaterialien.
Die Aufklärung molekularer Reaktionspfade
Dabei spielt das molekulare Verständnis der einzelnen Elementarschritte einer kraft- oder lichtinduzierten Reaktion eine fundamentale Rolle. Dafür entwickeln wir neben etablierten Methoden, wie NMR, GPC, Massenspektrometrie, sowie optischer Spektroskopie auch in situ Methoden, die es ermöglichen die kraft- oder lichtinduzierte Reaktion auf molekularer Ebene zu verfolgen während sie abläuft. Beispielsweise integrieren wir Zug-Dehnungs-Experimente mit konfokaler Mikroskopie.
