Un­se­re Pro­jek­te

Phosphor ist angesichts seiner zentralen Rolle für das Leben unverzichtbar und kann durch keinen anderen Stoff ersetzt werden. Phosphor ist jedoch eine endliche Ressource, die vorwiegend aus Phosphat-Erzen gedeckt wird, welche in wenigen Jahrzehnten aufgebraucht sein werden.

Unser Forschungsprojekt begegnet dieser Herausforderung mit einem bioinspirierten Ansatz, abstrahiert vom Phosphormanagement des Körpers. Hiermit können Phosphorverbindungen bei der Abwasseraufbereitung gezielt isoliert, als hochreine Phosphorsalze zurückgewonnen und unmittelbar erneut eingesetzt werden.

Auch in klassischen Lacksystemen spielt der Einsatz biobasierter Rohstoffe eine immer größere Rolle. Von besonderem Interesse sind dabei Systeme, die nicht nur den Nachhaltigkeitsaspekt bedienen, sondern zudem die Eigenschaften des Lackes signifikant verbessern.

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines biobasierten Beschichtungsadditivs, welches die Beständigkeit gegen Kratzer und andere äußere Krafteinwirkungen erhöht. Dieses Additiv basiert auf speziellen, selbsthergestellten Bionanokompositen, die durch Anbindung an ein Bindemittelsystem ein besonderes Eigenschaftsfeld generieren.

Die Abstraktion der enzymmoderierten Adressierung auf nanoskalige Partikel als Oberfläche ist mit besonderen Herausforderungen verbunden. Werden diese überwunden, lassen sich jedoch sehr gezielt, hochkomplexe Nanostrukturen erzeugen.

Für diverse Anwendungshorizonte erforschen wir so die Herstellung von Kern-Schale- und Hohlstrukturen bis hin zu inversen Opalen. Die resultierenden mechanischen und optischen Eigenschaften der Materialien können dabei beliebig durch den Einsatz unterschiedlicher Bausteine variiert werden. 

Silikonwerkzeuge für Vakuumgießprozesse sind eine beliebte Methode zur zeit- und kosteneffizienten Herstellung von Prototypen. Durch hohe Flexibilität und Abformgenauigkeit lässt sich ein beliebiges Urmodell so vielfach reproduzieren.

Die Anwendung dieser Technik auf Kleinserien ist eine hochinteressante Erweiterung. Dies wird jedoch durch die geringe Lebensdauer der Werkzeuge verhindert. Im Projekt Silimold entwickeln wir Silikonwerkzeuge mit deutlich gesteigerter Langlebigkeit.

 

Biobasierte und biokompatible Klebstoffe gewinnen in der Biosensorik sowie der modernen Medizin, besonders in der Implantologie, zunehmend an Bedeutung. Basierend auf dem Prinzip der enzymmoderierten Adressierung ist eine in situ Erzeugung biologischer Klebeschichten möglich.

Hierbei werden zwei enzymfunktionalisierte Substrate in eine Dispersion getaucht und ohne weiteren Krafteinfluss durch abgesciedenens Material miteinander verklebt. Die enzymatische Reaktion stellt die alleinige Triebkraft bei dieser speziellen Art der Klebung dar.

Pigmente stellen als farbgebende Komponente einen wichtigen Bestandteil jeder Druckfarbe sowohl mengen- als insbesondere auch wertmäßig dar. Im Gegensatz zu den übrigen Komponenten sind keinerlei biogene Pigmente im Bereich der Druckfarben verfügbar oder bekannt.

Im Projekt „Crusty Pigments“ entwickeln wir daher erstmals vollständig biogene und gleichzeitig bioabbaubare Pigmente für den Einsatz in Druckfarben. Diese basieren auf einer innovativen Kombination von Chitin und diversen biologischen Farbstoffen und eröffnen so neue Anwendungsfelder.

Biologische Beschichtungen sind heutzutage für zahlreiche Anmeldungen, besonders im Bereich der Medizintechnik oder als bioabbaubare Schichten, von herausragender Bedeutung. Ihre Herstellung ist jedoch bisher entweder nur mit geringer Kontrolle über die Filmbildung oder unter hohem Aufwand möglich.

Mittels des in innovativen Prozesses der enzymmoderierten Autophorese gelingt die ortsspezifische, kontrollierter Adressierung der filmbildenden, biologische Partikel zur definierten und einfachen Herstellung nanoskaliger Beschichtungen.