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Das zentrale Ziel des Sonderforschungsbereichs ist es, den Einfluss interner und externer Zwangsbedingungen auf Strukturbildung und Dynamik in Polymersystemen zu untersuchen undzu verstehen. Die Polymerphysik hat in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte darin erzielt,die universellen Eigenschaften von Polymeren, d.h. Fälle, in denen die lokale Chemie und dieglobalen Ketteneigenschaften separiert werden können, zu verstehen. Wir wollen Fragestellungenuntersuchen, die durch starke Korrelationen zwischen der lokalen Struktur und der globalen Kettenkonformation gekennzeichnet sind. Prominente Beispiele für solche Prozesse und zentrale Themen des SFB sind die Kristallisation im Bereich der synthetischen Polymere und die Fehlfaltungvon Proteinen im Bereich der Biopolymere. Anders als es i.A. für die Kristallisation gilt,spielen bei der Fehlfaltung oder Amyloidbildung spezifische Wechselwirkungen eine große Rolle,aber ähnlich wie bei der Polymerkristallisation liegt diesem Aggregationsprozess ein hohes Maß an Universalität zugrunde. In beiden Fällen wirken Konnektivität, chemische Struktur und die Topologie der Polymerumgebung als interne Zwangsbedingungen (‘internal constraints’) und schränken die molekulare Ordnung und Mobilität ein. Darüber hinaus führen Sie zur Ausbildung spezifischer Strukturen auf großen Skalen. Beide Strukturbildungsprozesse werden im SFB untersucht mit dem Ziel, das grundlegende Verständnis derselben auf Basis von Konzeptender Polymerphysik zu voranzubringen. Äußere Einschränkungen (external constraints) wie z.B. eingeschränkte Geometrie, strukturierte Oberflächen, oder Strömungen sind oft präsent während eines Strukturbildungsprozesses und können sogar dafür eingesetzt werden, diesen zu steuern. Viele funktionale Materialien, seien sie synthetischen oder biologischen Ursprungs, gehen in diesem Sinn aus einem Prozess hervor, der unter Einschränkungen abläuft. Ausgewählte Beispiele hierfür werden im SFB untersucht in der Erwartung, dass ein grundlegendes Verständnis die Basis für zukünftige Verarbeitungsprozesse fortgeschrittener Materialien bilden kann.
Sprecher: Prof. Dr. Thomas Thurn-Albrecht Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Beteiligte Institutionen: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Universität Leipzig Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik Halle
