• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Zur Hauptsidebar springen

Die Chemie Zeitschrift Österreichs

Das unabhängige Traditionsmagazin

  • Das Magazin
    • Blattgeschichte
    • 120 Jahre
    • Abonnement
    • Mediadaten
    • Online-Archiv
  • Resorts
    • Forschung
    • Foto Freitag
    • Messe
    • Publikation
    • Personalia
    • Bildung
    • Termine
    • News-Archiv 2015
    • News-Archiv 2016
    • News-Archiv 2017
    • News-Archiv 2018
    • News-Archiv 2019
  • Studienführer Chemie
  • Chemie-Lexikon
  • Links
    • L&B
    • labor
    • Kunststoff
  • Welkin Media Verlag
Aktuelle Seite: Startseite / Publikation / Polymer-Forschung: Bessere Vorhersagen der Polymerdynamik

Polymer-Forschung: Bessere Vorhersagen der Polymerdynamik

19. Oktober 2015 von Florian Fischer

Neutronenforscher am Forschungszentrum Jülich haben einen Weg gefunden, die seitliche Auslenkung einzelner Polymere einfacher und genauer zu untersuchen. Ringförmige Moleküle fungieren hierbei als Sonden, die sich um die Polymerfäden legen und dadurch ihre Seitwärtsbewegung übernehmen, nicht aber ihre Längsbewegungen, die Ergebnisse verfälschen könnten. Diese neue Methode trägt etwa dazu bei, Fließfähigkeiten von Polymeren von Polymerschmelzen bei der Produktion von Kunststoffen besser vorhersagen zu lassen.

Viele Alltagsprodukte bestehen aus Polymeren – zum Beispiel Autoreifen, Gummibänder oder Getränkeflaschen. In der Natur spielen solche langkettigen Moleküle ebenfalls eine wichtige Rolle, zählen doch zu den Polymeren etwa die Proteine und die DNA. Ihre stofflichen Eigenschaften sind sowohl für die Herstellung von Kunststoffen als auch für die Funktionsfähigkeit von Proteinen oder DNA essentiell. Bei der Produktion von Kunststoffen etwa werden Polymerschmelzen durch lange Röhrensysteme geleitet. Die Viskosität der Schmelzen genau vorhersagen und kontrollieren zu können, hilft dabei, die Anlagen und Prozesse besser anzupassen – und somit Kosten zu sparen.

Polymerringe | Forschungszentrum Jülich
In Schmelzen aus Polymerringen (rot) und Polymerfäden (blau) verknäulen sich beide Molekülarten. Jülicher Neutronenforscher fanden heraus, dass sich mit Hilfe der Ringe die Dynamik der Fäden einfacher und genauer messen lässt als mit herkömmlichen Methoden.
| Copyright: Forschungszentrum Jülich
In theoretischen Modellen ist es längst üblich, die Beweglichkeit von Polymeren durch gedachte Röhren zu beschreiben – in der sich der Polymerfaden ähnlich wie eine Schlange in einer echten Röhre bewegt. Gebildet werden diese Röhren von benachbarten Moleküle und es gilt: Je weiter die Röhre, desto mehr Freiraum hat das Molekül und umso höher ist die Beweglichkeit. Bis jetzt war es allerdings nicht möglich, diesen Bewegungsradius direkt zu erfassen. Die bisherigen Messungen der Polymerbewegung lieferten daher nur ungenaue Ergebnisse, da sich die Polymere nicht nur quer, sondern zusätzlich auch längs zur gedachten Röhre bewegen: Mal „wagen“ sie sich vor, mal ziehen sie sich wieder in die Röhre zurück.

„Diese Längsbewegungen, auch Reptation genannt, fallen bei den Ringen weg, weil es keine losen Enden gibt. Die Ringe bewegen sich nur quer zur Röhre“, erläutert Dr. Sebastian Gooßen vom Jülicher Zentrum für Forschung mit Neutronen. „So lässt sich der Röhrendurchmesser direkt bestimmen; man könnte fast sagen, dass die Ringe ihn „ertasten“. Bisher war es allerdings ausgesprochen schwierig, die benötigten Polymerringe in ausreichender Menge und Qualität herzustellen. Doch mit Hilfe eines neuen Syntheseverfahrens, das wir entwickelt haben, ist uns dies nun gelungen.“

Die Forscher erwarten, dass sich mit ihrer Methode einige offene Fragen der Polymerdynamik klären lassen, zum Beispiel zur Fließfähigkeit von komplexen, verzweigten Polymeren, zu denen die meisten industriell genutzten Polymere zählen. Möglicherweise wird sich damit eines Tages auch das Rätsel lösen lassen, warum einige Polymerschmelzen fließfähiger werden, wenn man ihnen wenig Raum gibt, wie Prof. Dr. Simone Napolitano von der Freien Universität Brüssel in einem Kommentar zum Artikel vorschlägt. Bis dahin muss die Empfindlichkeit der Jülicher Methode aber noch ein wenig gesteigert werden.

Publikation

S. Gooßen et al.
Sensing polymer chain dynamics through ring topology: a neutron spin echo study,
Phys. Rev. Lett. 115, 148302 – Published 28 September 2015,

DOI: 10.1103/PhysRevLett.115.148302

Kontakt

Dr. Sebastian Gooßen
Forschungszentrum Jülich
Jülich Centre for Neutron Science – Neutronenstreuung (ICS-1/JCNS-1)

Kategorie: Publikation Stichworte: Kunststoff, Polymerdynamik, Polymere, Polymerforschung

Haupt-Sidebar

Die aktuelle Chemie

Newsletter

  • Unser Newsletter-Archiv

Termineintrag

Welkin Media News

Aktuelle Nachrichten aus unseren anderen Online-Portalen Lebensmittel-&Biotechnologie und Österreichische Kunststoffzeitschrift.

  • Fraunhofer IPMS zeigt neueste photonische Technologien
    am 30. Januar 2023 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Das Fraunhofer IPMS zeigt auf der SPIE Photonics West seine neuesten photonischen Technologien, wie z.B. hochminiaturisierte MEMS-Scanner. Darunter die ersten hybriden 2D-Vektorscannermodule mit elektromagnetischem Antrieb sowie ein darauf […]

  • Praxisforum Kunststoffrezyklate 2023
    am 30. Januar 2023 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Das Fraunhofer LBF lädt vom 29. - 30. März 2023 zum 5. Praxisforum Kunststoffrezyklate mit erneutem Fokus auf werkstofflichem Recycling. Die Tagung bietet spannende Erfahrungsberichte zu innovativen Ansätzen führender Unternehmen und den […]

  • Biobasierte Flammschutzmittel für Bio-Kunststoffe
    am 27. Januar 2023 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die Fraunhofer Institute WKI und IAP verzeichnen erste Erfolge in der Entwicklung von biobasierten Flammschutzmitteln in Biokunststoffen. Flammgeschützter Biokunststoff könnte zu Bauteilen für Elektrotechnik und Elektronik verarbeitet werden, […]

  • Ecoplast erhält ISCC PLUS Zertifizierung
    am 25. Januar 2023 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Ecoplast, eine Tochtergesellschaft von Borealis, ist als erster mechanischer Polyolefinrecycler Österreichs ISCC PLUS-zertifiziert. Das mechanische Recycling, wie es am Ecoplast-Standort durchgeführt wird, ist eine Schlüsselkomponente des […]

  • DACHSER erwirbt Lebensmittellogistiker Müller
    am 23. Januar 2023 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    DACHSER übernimmt mit der niederländischen Transportgroep A. Müller B.V. einen der führenden Lebensmittellogistiker in den Niederlanden. Als Teil von DACHSER erhält Müller sowohl Zugang zum DACHSER Food Logistics-Netzwerk in Deutschland, als […]

  • Achim Sties ist neuer Leiter der BASF-Geschäfts­einheit Plastic Additives
    am 23. Januar 2023 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    BASF hat mit Wirkung zum 01. Jänner 2023 Dr. Achim Sties zum Leiter der globalen Geschäftseinheit Plastic Additives ernannt. Bereits in seiner vorherigen Funktion leitete Achim Sties das Plastic Additives Geschäft von BASF in Europa. Das […]

  • Austrotherm erweitert XPS-Dämmstoff-Produktion
    am 20. Januar 2023 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Austrotherm hat seinen XPS-Dämmstoff-Produktionsstandort in Purbach am Neusiedler See um 20 Millionen Euro ausgebaut. Die neue Produktionshalle punktet mit modernster Extruder-Technologie, Energieeffizienz und nachhaltiger Gestaltung. The post […]

  • Re-Maxigel Eiscreme-Box aus Styropor Ccycled von BASF
    am 20. Januar 2023 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Der italienische Verpackungshersteller Imballaggi Alimentari hat die Re-Maxigel Box aus Styropor® Ccycled™ von BASF auf den Markt gebracht. Diese Boxen aus expandierbarem Polystyrol (EPS) sind extrem leistungsstark und wurden ursprünglich für […]

  • RecycleMe und Reclay Systems in Österreich mit neuer Führung
    am 19. Januar 2023 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Laut einer Statistik[1] der Arbeiterkammer Österreich lag der Frauenanteil in der Geschäftsführung der 200 umsatzstärksten Unternehmen Österreichs lediglich bei 8,9 Prozent. Im Global Gender Gap Report 2021[2] des Weltwirtschaftsforums (WEF) […]

  • Robotics Day an der FH Technikum Wien
    am 18. Januar 2023 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Die FH Technikum Wien bietet am 26. Januar 2023 beim Robotics Day auf ihrem Campus Einblick in die vielfältige Welt der Robotik. Aktuelle Errungenschaften werden im Rahmen des Robotics Talks der österreichischen GMAR präsentiert, Workshops bieten […]

Schlagwörter

ABB Aktuelle Nachrichten über BASF analytica Analytik Analytik Jena Automation Automatisierung Awards B&R Bayer Borealis BR CEM Danfoss Digitalisierung Endress+Hauser Evonik FCIO Festo Finance Forschung Foto Freitag FotoFreitag Hardware Huber Industrie 4.0 Jubiläum Labor LANXESS Lenzing Messe Messe München MesseNews Nachhaltigkeit Nano OMV Personalia Polymerforschung Publikation Pumpen Shimadzu Software Studium TU Graz Webinar

Kategorien

Copyright © 2023 · WelkinMedia Fachverlag