Titel

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Mit„Haken“ und„Ösen“ zu neuen Eigenschaften

Reimund Gerhard-Multhaupt zu Gegenwart und Zukunft von„Soft Matter“

weiten Bereichen variieren und richtungsabhän­gig gestalten. Man kann beispielsweise ein Mate­rial herstellen, das in einer Richtung sehr flexi­bel und in der anderen sehr fest ist.

Wieso sind diese Materialien ausgerechnet jetzt so interessant geworden?

Gerhard-Multhaupt: Das kann man so nicht sagen. Teilaspekte dieses Gebietes waren schon seit Jahrzehnten, wenn nicht Jahrhunderten oder Jahrtausenden, interessant. Schließlich gehören viele Naturmaterialien, wie Holz, die DNA oder Cellulose zur„Soft Matter“. Allerdings gab es lange Zeit zwischen etwa einem und 100 Nano­metern, dem für die„Soft Matter“ wichtigen Größenbereich, eine Lücke, was das theoretische Verständnis und das Untersuchen von Materia­lien angeht. Erst eine Verbesserung der Unter­suchungsmethoden und die Weiterentwicklung der Rechnertechnologie ermöglichen es nun, auf diese Längenskala sinnvoll einzugehen.

Was eigentlich ist„Soft Matter“? Das fragen sich viele, wenn Sie mit Worum geht es bei der Erforschung der Soft dem neuen Begriff für teils alte Materialien konfrontiert werden. Matter? Ursula Resch-Esser sprach mit Professor Reimund Gerhard-Multhaupt Gerhard-Multhaupt: Zunächst geht es darum

über die weiche Materie und deren Erforschung.

Was verbirgt sich hinter dem Begriff„Soft Matter“?

Gerhard-Multhaupt:„Soft Matter“ ist eine Art Sammelbezeichnung für verschiedene Materia­lien, die hinsichtlich ihres Aufbaus und ihres Eigenschaftsspektrums grundlegende Gemein­samkeiten aufweisen. Diese Materialien bilden aus einzelnen Molekülen Strukturen mit typi­schen Größen zwischen Mikrometern und Nanometern. Die Materialien sind oft sehr kom­plex und auf größeren Längenskalen nicht geord­net. Eigentlich gehört alles dazu, was zwischen den(kristallinen) Festkörpern und den(einfa­chen) Flüssigkeiten liegt— von den Polymeren über amphiphile Moleküle, Zellwände und Sei­fen bis zu den komplexen Flüssigkeiten. Auch Kolloide und Flüssigkristalle werden dazuge­rechnet, wenn man so will auch Mayonnaise und Sauce bearnaise. Die Eigenschaften der Weichen Materie— elektrische, optische, mechanische oder Benetzungseigenschaften— kann man in

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zu verstehen, wie eine bestimmte chemische Struktur eines Grundbausteines die Bildung physikalischer Überstrukturen beeinflusst, wel­che wiederum ganz bestimmte Materialeigen­

_ schaften zur Folge haben. Man will- anschau­

licher gesprochen—- herausfinden, wie man ein Molekül so mit„Haken“ und„Ösen“ versehen kann, dass es bestimmte Strukturen mit speziel­len Eigenschaften bildet. Dabei kann man viel von der Natur lernen. Sie bietet ein breites Feld solcher nanostrukturierten Materialien, zum Bei­spiel Schmetterlingsflügel, die aufgrund ihrer Strukturierung so wunderbar bunt sind.

Die Möglichkeiten der„Soft Matter“ scheinen ja vielfältig?

Gerhard-Multhaupt: Man sagt ja, dass das 21. Jahrhundert das der Lebenswissenschaften ist. „Soft Matter“ liefert die wesentlichen Materialien dazu. In der Materialforschung spielt hier ein Großteil der Musik. Physik und Chemie werden gemeinsam zu wichtigen neuen Entwicklungen beitragen. Ein Beispiel, wo das schon funktio­niert, ist die Biosensorik.

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