ERA-Net: Verbundprojekt: Smart Nanokomposite mit abstimmbarer Polymermatrix; Teilvorhaben: Projektkoordination, theoretische Entwicklungen, Materialdesign und Computermodellierung

Ziel dieses Projekts ist, einen wesentlichen Durchbruch auf dem Gebiet der Nanotechnologien zu erreichen, indem experimentelle und Modellierungsansätze kombiniert werden, um eine neue Klasse von intelligenten Polymernanokompositen (PNCs) basierend auf einer vernetzten Polymermatrix mit austauschbaren kovalenten Bindungen und magnetischen Nanopartikeln (MNPs) zu entwickeln. Es wird erwartet, dass die Multifunktionalität dieser Materialien auf den kombinierten Effekt einer abstimmbaren vernetzten Matrix und den signifikanten Eigenschaften von eingebetteten MNPs zurückzuführen werden kann. Die magnetischen Eigenschaften von Nanopartikeln in Kombination mit der Abstimmbarkeit von vernetztem Polymer sollten eine Synergie in der Materialfunktionalität ermöglichen und neue Wege für die Entwicklung neuer nanostrukturierter Materialien eröffnen. Die Originalität des Projekts liegt nicht nur in seiner konzeptuellen Neuheit, sondern in der synergetischen Kombination von Instrumenten aus verschiedenen Bereichen und Disziplinen.Obwohl das Hauptaugenmerk des Projekts auf der Aufklärung der grundlegenden Phänomene liegt, erwarten wir, dass der Einfluss unserer Forschung einen Weg sowohl für die spätere angewandte Forschung als auch für nachfolgende industrielle Anwendungen ebnen wird. Das Projekt umfasst drei akademische Teams aus Deutschland (Universität Ulm), Russland (Moscow State University) und der Türkei (Universität Koç). Die UUlm-Gruppe ist verantwortlich für theoretische Entwicklungen, Materialdesign und Computermodellierung. Ziel ist es, eine neue Methodik für die Multiskalensimulation von Polymerkompositen mit einer abstimmbaren vernetzten Matrix und eingebetteten magnetischen Nanopartikeln zu entwickeln. Dieser Ansatz wird für eine detaillierte Beschreibung der Nanokompositmorphologie, des Verstärkungsmechanismus und der mechanischen Reaktionen sowie des gekoppelten magnetomechanischen Verhaltens verwendet. UUlm wird auch die Koordination und Verwaltung übernehmen.