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Polymerforschung

Yuan erhält Stipendium für Forschung an polymeren ionischen Flüssigkeiten

| Redakteur: Tobias Hüser

Dr. Jiayin Yuan hat mit seiner Arbeit an Polyelektrolyt-Membranen die Stiftungskuratoren überzeugt.
Dr. Jiayin Yuan hat mit seiner Arbeit an Polyelektrolyt-Membranen die Stiftungskuratoren überzeugt. (Bild: R. Kuchel / Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung)

Der Chemiker Dr. Jiayin Yuan vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam-Golm hat preiswürdige Ergebnisse bei der Entwicklung von polymeren ionischen Flüssigkeiten (PILs) erzielt. Dafür erhält er am 31. August auf dem Wissenschaftsforum Chemie in Dresden das mit 6000 Euro dotierte Dr. Hermann-Schnell-Stipendium der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh).

Frankfurt – Yuan und sein Team entwickeln beispielsweise nanoporöse asymmetrische Polyelektrolyt-Membranen, die sie kurz Napoli nennen. Solche Membranen besitzen besondere physikalische Eigenschaften und zeigen aufgrund ihrer winzigen, dicht geladenen Poren u.a. größenselektives Verhalten. „Das Besondere an unserer neu entwickelten porösen Membran ist, dass sie einen Gradienten, also ein Gefälle im Grad der Vernetzung, aufweist“, erklärt Yuan. Auf diese Weise können Substanzen die Membranen durch ortsspezifische Wechselwirkungen unterschiedlich durchqueren. Dies könnte insbesondere in der Umwelt- und Energietechnik Bedeutung erlangen.

Der aus China stammende Yuan studierte Chemie an der Shanghai Jiao Tong Universität, bevor er nach Deutschland an die Universität Siegen wechselte. Seine Promotion legte er an der Universität Bayreuth ab. 2009 kam Yuan als Postdoc an das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung. Seit 2011 leitet der Polymerchemiker eine Arbeitsgruppe in der Abteilung Kolloidchemie unter Leitung von Prof. Markus Antonietti. 2014 erhielt Yuan einen der renommierten ERC Starting Grants des Europäischen Forschungsrates mit einer Förderung von rund 1,5 Millionen Euro über eine Laufzeit von fünf Jahren.

Die Verleihung des Herman-Schnell-Stipendiums erfolgt im Rahmen des Symposiums „Polymers meet Construction“, das die Anwendung (neuer) polymerer Materialien in der Bauchemie thematisiert. Yuan beschließt mit seinem Vortrag „Polyionische Flüssigkeiten: Innovative Polyelektrolyte für Materialanwendungen“ den ersten Tag des Symposiums.

Weitere neuartige Materialien im Fokus des Wissenschaftsforums

Um Grenzflächenbetrachtungen ganz anderer Art geht es im Vortrag von Dr. Petra Uhlmann vom Leibniz-Institut für Polymerforschung in Dresden. Sie und ihr Team haben neue polymerbasierte aktive Anti-Freeze-Beschichtungen entwickelt, die zwei aus der Natur bekannte Phänomene vereinen: die Gefrierpunktserniedrigung und das biomimetische Nachstellen von Strukturen sogenannter „Anti-freeze Proteine“. Die neuartigen Beschichtungen vermindern das Wachstum von Eiskristallen, die Eisadhäsion und die Reifschichtdicke und könnten in vielen industriellen Branchen wie beispielsweise dem Flugzeugbau, dem Fahrzeugbau, der Energieerzeugung oder der Kältetechnik zum Einsatz kommen.

Auch Dr. Christoph Schröfl von der Technische Universität Dresden, beschäftigt sich in seinem Vortrag mit Problemen, die durch Frost verursacht werden können. Er untersuchte, wie Anreicherungsvorgänge sogenannter superabsorbierender Polymere (SAP) in Zementleimen ablaufen. SAP können Wasser rasch aufnehmen und zeitverzögert wieder abgeben und werden daher als chemische Zusatzmittel in zementbasierten Baustoffsystemen eingesetzt, um diese u.a. frostbeständiger zu machen. Schröfl berichtet davon, wie es ihm gelungen ist, diese Anreicherungsvorgänge mittels Neutronenradiographie zu visualisieren und zu quantifizieren.

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