Nanostrukturen und Optische Materialien

Wichtige Ziele der Nanowissenschaften sind neue Materialien und Bauelemente. Diese können bekannte physikalische Phänomene ausnutzen, die durch die Nanostrukturierung verbessert werden, oder ganz neue Prinzipien anwenden. Neue Materialien - physikalische Phänomene - neue Prinzipien, in diesem Spannungsfeld bewegen wir uns mit unseren Forschungsprojekten.

Unsere Interessensgebiete sind:

•    Photonische Kristalle, insbesondere künstliche Opale
•    Hierarchische Materialien
•    Selbstassemblierung and Selbstorganisation
•    Gerichtete Selbstassemblierung
•    NLO und schaltbare Materialien
 

Forschungsthemen:

Bei regenerativen Energiequellen ist nicht nur die Effizienz sondern auch die Wirtschaftlichkeit von großer Bedeutung. Zwar können heutige Solarzellen mit hohen Effizienzen aufwarten, jedoch kann der von ihnen bereitgestellte Strom nur durch wirtschaftliche Hilfsmaßnamen mit traditionellen Energiequellen konkurrieren.   
Opale sind nicht nur schön anzusehen, sondern sie haben auch grundlegende Bedeutung als Prototypen für photonische Kristalle. Wie beispielsweise in unserem neusten Übersichtsartikel beschrieben, können Sie zu neuen Materialien in der Photonik oder Photokatalyse führen.  
Dieses Forschungsgebiet wurde von uns bis 2013 bearbeitet, beeinflusst jedoch noch die aktive Forschung. In verschiedensten Syntheseverfahren werden zwar viele Bausteine fabriziert, aber wie fügt man sie sinnvoll zusammen? Hierfür gibt es wahrscheinlich keine universelle Technik. Sinnvolle Bauelemente werden aus Nanopartikeln nur durch eine Hierarchie von Zusammenbauschritten entstehen. Die Aggregation in Emulsionen ist dabei ein erfolgversprechendes Tool auf der niedrigsten Hierarchieebene.  
Dieses Forschungsgebiet wurde von uns bis 2007 bearbeitet, beeinflusst jedoch noch die aktive Forschung. Mesoporöse Strukturen sind mehr als nur Materialien mit Poren (2 nm < dmeso < 50 nm) die größer sind als Mikroporen (dmicro < 2 nm).   
Metal-organic frameworks (MOFs), Covalent-organic frameworks (COFs) und ähnliche Materialien haben in den vergangenen Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten. Mögliche Anwendungsgebiete sind Katalyse, Gas-Einlagerung, schaltbare Systeme, Sensorik und vieles mehr. In der Arbeitsgruppe werden durch externe Stimuli beeinflussbare Moleküle in den Poren untersucht. Unter anderem konnte die Möglichkeit gezeigt werden Azobenzen-Moleküle frei mit linear polarisiertem Licht auszurichten.  

Forschungsberichte:


Links:

RESOLV
CeNIDE
NETZ
Chemie.de
IMPRS-Surmat
DPG
Bunsengesellschaft
Universität Duisburg-Essen
Researchgate

 

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