Professur für Biogene Polymere

Die Professur für Biogene Rohstoffe arbeitet auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaften, insbesondere an der Entwicklung von Biomakromolekülen. Die Forschungsschwerpunkte gliedern sich dabei in:

  • Archaeo- & Bioinspirierte Materialsynthese
  • Bioinspirierte Materialchemie
  • Biokunststoffe

Der Fokus im Schwerpunkt Bioinspirierte Materialsynthese liegt auf der Entwicklung von hierarchisch strukturiertem Funktionsmaterial aus Biopolymeren und biologischen Ausgangsstrukturen. Dabei werden die biologischen Ausgangsstrukturen in komplexe Hybrid- oder Anorganische-Strukturmaterialien umgewandelt. Die biologisch vorgegebene hierarchische Struktur und die damit verbundenen Eigenschaften bleiben dabei bestehen. In einem von der DFG gefördertes Reinhart-Koselleck Projekt wird ein innovativer Ansatz zur lichtgesteuerten und biobasierten 3D-Strukturierung verfolgt. In dem Projekt wird die gezielte Beeinflussbarkeit von Algen durch Licht zur Strukturierung von Biopolymeren verwendet. Ein weiteres Projekt beschäftigt sich mit der Erzeugung einer „maßgeschneiderten Unordnung“ in Biomaterial, um gezielt optischen Eigenschaften hervorzurufen.

Im Schwerpunkt Bioinspirierte Materialchemie wird an neuen Biopolymeren gearbeitet. Der natürliche Versteinerungsprozess zeigt, dass biologisches Gewebe durch die Reaktion von tierischem Gewebe (z.B. Proteine) mit pflanzlichen Biopolymeren (z.B. Polysacchariden) konserviert werden kann. Inspiriert aus diesem Prozess, konzentriert sich die Forschungsarbeit auf die Reaktion von hochspezifisch, funktionalisierten Polysacchariden mit Proteinen. Das Ziel dabei ist, mit funktionalisierten Polysachariden eine kovalent gebundenes Polysaccharid/Protein-Biopolymer herzustellen. Für die dadurch neu geschaffene Klasse an biologischen Struktur- und Funktionsmaterialien öffnet sich eine breite Palette an innovativen Anwendungsmöglichkeiten.

Über Entwicklung, Synthese und Charakterisierung von erneuerbaren Ausgangsstoffen werden im Forschungsschwerpunkt Biokunststoffe neue Biopolymere entwickelt. Herstellungsprozess, Eigenschaften und Optimierung von Biokunststoffen stehen dabei ebenso im Fokus wie Bioabbaubarkeit, Auswirkungen auf Erdreich/Umwelt und die Absatzmöglichkeiten des Kunststoffes. Definierte Abbauprodukte und das Verständnis des biochemischen Abbauprozesses fließen ebenso in die Entwicklung von biologisch abbaubaren Kunststoff mit ein.