DWI – Leibniz-Institut

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DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien

Die Forschung des DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien fokussiert sich auf die Entwicklung von Materialien mit aktiven und adaptiven Eigenschaften. In der Reihe von strukturellen über funktionale zu intelligenten Materialien bildet die Fähigkeit zur aktiven Anpassung und Interaktivität von Materialien eine zentrale Herausforderung der modernen Materialforschung. Hierzu kooperieren im DWI Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Fachbereichen der Polymerwissenschaften, Biotechnologie und der chemischen Verfahrenstechnik. Die Aktivitäten im DWI konzentrieren sich auf fünf Forschungsprogramme, welche sich jeweils mit Schlüsselfragen in der Entwicklung neuer aktiver und interaktiver Materialeigenschaften beschäftigen.

  • Aqua Materials – Wasserhaltige und aus wässriger Lösung gebildete Materialien, Chemie in wässrigen Systemen
  • Synthiofluidics – Neue chemische Synthesen und Prozesse zur Herstellung von Bausteinen für interaktive Materialien
  • Macromolecular Films and Fibers - Funktionale Oberflächen und Grenzflächen
  • Transport, Reaction and Exchange Systems – Materialsysteme für kontrollierten Transport, Reaktion und Austausch
  • Bioactive and Bioinstructive Materials – Materialien für die aktive Wechselwirkung und Integration in eine biologische Umgebung

Im DWI entwickelt und optimiert die Schwaneberg Gruppe Proteine, Enzyme und Peptide für den Einsatz in Biohybridmaterialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften und Funktionalitäten. Die Schlüsseltechnologieplattform besteht aus >50 Peptiden, welche in Wasser bei Raumtemperatur an unterschiedlichen Oberflächen binden. Ankerpeptide erlauben die Anbindung funktionaler Bausteine, z.B. Enzyme, Mikrogele, Partikel an synthetische und natürliche Polymere bei Raumtemperatur in Wasser. Das Protein Engineering ermöglicht es Interaktionen einzustellen und responsive Hybrid-Materialien basieren auf den funktionalen Bausteinen zu entwickeln. Die derzeitigen Einsatzgebiete der funktionalen Biohybrid-Materialien umfassen Textilien - antimikrobielle Eigenschaften und Färbung - und die Immobilisierung von Mikrogelen und antimykotischen Proteinen auf Blattoberflächen für eine effiziente Bereitstellung von Nährstoffen und Pestiziden. Die Abteilung Biohybrid Systems arbeitet im DWI-Biotechnikum und ist zuständig für die Enzym und Protein Produktion bis zu 100 L Fermentationen für den Einsatz in Biohybrid-Materialien.

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