Sustainable Multiscale Coatings

Dr. Alexander Münch
Gruppenleiter Sustainable Multiscale Coatings
am Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
Hohe Str. 6
01069 Dresden
Tel: +49 (0)351 4658-297
Fax: +49 (0)351 4658-281
E-mail: muench@ipfdd.de
Leitgedanke
Wir programmieren Materialfunktionen durch chemisches Design und entwickeln über mehrere Längenskalen hinweg nachhaltige, adaptive Polymerbeschichtungen für eine zirkuläre Materialwelt.
Unsere Aufgabe...
Nachhaltigkeit beginnt bereits beim molekularen Design eines Materials.
Unsere Forschung verfolgt das Ziel, zu verstehen, wie chemisches Design über verschiedene Längenskalen hinweg in programmierbare und nachhaltige Materialfunktionen übersetzt wird. Dazu entwickeln wir neue Polymere und intelligente Beschichtungen und untersuchen, wie Informationen aus dem molekularen Design über Polymernetzwerke, Grenzflächen und Hierarchieebenen bis hin zu funktionalen Polymerbeschichtungen mit gezielt steuerbaren Funktionen übertragen werden. Unser Forschungsansatz verbindet Polymersynthese, Materialdesign und multiskaliges Strukturverständnis, um die Beziehung zwischen molekularem Aufbau und makroskopischer Funktion systematisch aufzuklären.
Auf dieser Grundlage entwickeln wir Polymerbeschichtungen, deren Funktionen nicht statisch sind, sondern kontrolliert aktiviert, angepasst oder reversibel verändert werden können. Dabei verstehen wir Materialien als programmierbare Systeme, deren Funktionen über den gesamten Lebenszyklus hinweg steuerbar sind – von der Herstellung über die Nutzung und Reparatur bis hin zur Wiederverwendung oder kontrollierten Demontage.
Damit schlagen wir die Brücke zwischen molekularer Grundlagenforschung und technologischer Anwendung. Unsere Beschichtungen kombinieren adaptive Oberflächenfunktionen mit programmierbaren Schaltmechanismen, um Materialien über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg nutzbar, reparierbar und wiederverwendbar zu machen. Auf diese Weise schaffen wir die Grundlage für ressourceneffiziente Beschichtungen und leisten einen Beitrag zu einer zirkulären Materialwirtschaft.
Profilgebende Projekte
- AiF-IGF: SWAMpaper – Development of a process engineering procedure for the functionalization of paper surfaces using the example of antimicrobial finishes (in Zusammenarbeit mit PTS Heidenau)
- AiF-IGF: Apollon – Adaptive polymer brush systems for industrial-grade processes for long-term stable surface modification of sustainable film substrates (in Zusammenarbeit mit Fraunhofer IFAM Bremen)
- AiF-ZIM: ESIRhood – Development of a new type of cooker hood with innovative solutions for odor and surface contamination elimination (in Zusammenarbeit mit Blümchen AG Reutlingen)
- BMBF: EISAB – Active ice-repellent surfaces for rotor blades (in Zusammenarbeit mit TU Dresden)
- ZIM-Network: fotec – functional coatings for technical applications
- ZIM-Network: Antimik – antimicrobial coatings
Ausgesuchte Publikationen
- Münch, A. S.; Fritzsche, T.; Haufe, H.; Uhlmann, P., Fast preparation of biopassive nonfouling coatings on cellulose, J. Coatings Technol. Res. 2018, 15, 4, 703–712.
DOI:10.1007/s11998-018-0066-3 - Münch, A. S.; Stake, A.; Lukasczyk, T.; Stalling, A.; Fritzsche, T.; Stenzel, V.; Uhlmann, P., A scalable process for the generation of durable easy-to-clean coatings on foils, J. Coatings Technol. Res. 2019, 16, 6, 1515–1525.
DOI:10.1007/s11998-019-00189-3 - Münch, A. S.; Adam, S.; Fritzsche, T.; Uhlmann, P. Tuning of Smart Multifunctional Polymer Coatings Made by Zwitterionic Phosphorylcholines, Adv. Mater. Interfaces 2020, 7, 1, 1–10. DOI:10.1002/admi.201901422