Photoresponsive Materialien
Licht bietet eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung, um Eigenschaften und Funktionen von Materialien präzise zu steuern. In enger Zusammenarbeit mit Prof. Si Wu (USTC, Hefei) synthetisieren wir neue fotoempfindliche Polymere und Nanopartikel für heilbare und wiederverwertbare Materialien, reversible Klebstoffe, biomedizinische Anwendungen, Energiespeicherung und lichtgesteuerte Selbstorganisation. Unser Ziel ist es, grundlegende Fragen zu photoresponsiven Materialien zu beantworten und Perspektiven für ihre zukünftigen Anwendungen aufzuzeigen.
Lichtempfindliche Azopolymere: Azobenzole durchlaufen bei Bestrahlung mit UV-Licht bzw. sichtbarem Licht/Wärme eine cis-trans-Isomerisierung. Wir haben neue Azobenzol-haltige Polymere synthetisiert, die bei Lichteinstrahlung ihre Glasübergangstemperaturen ändern, was zu reversiblen Fest-Flüssig-Übergängen führt. Daher kann Licht zur Heilung von Rissen in Azopolymerbeschichtungen, zur Wiederaufbereitung von Azopolymeren und zur Kontrolle ihrer Haftung verwendet werden.
Lichtempfindliche Metallopolymere: Wir verwenden Ru-Komplexe, die eine Liganden-Photosubstitution aufweisen, als Bausteine für die Konstruktion von photoempfindlichen Materialien. Wir haben mit Ru-Komplexen photoresponsive Amphiphile, Oberflächen und Polymergele hergestellt. Die Ru-haltigen Amphiphile zeigten reversible morphologische Übergänge, die für die Phototherapie verwendet wurden. Die Ru-haltigen Oberflächen zeigten eine durch Licht schaltbare Benetzbarkeit. Die Ru-haltigen Polymere zeigten eine fotokontrollierte reversible Vernetzung, die mit Licht wiederaufbereitet und geheilt werden kann.
NIR-lichtempfindliche Materialien: Wir verwenden aufwärtskonvertierende Nanopartikel als Bausteine, um auf Licht reagierende Materialien für das nahe Infrarot (NIR) zu konstruieren. Aufwärtskonvertierende Nanopartikel können mit Azopolymeren, Ru-haltigen Polymeren und anderen fotoempfindlichen Materialien kombiniert werden. Diese auf NIR-Licht ansprechenden Materialien sind für biomedizinische Anwendungen in der Tiefe des Gewebes und für Photoreaktionen in Massenmaterialien nützlich.
