Vom Mikrogel zum Teilchen

Wissenschaftler der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich konnten erstmals die strukturellen Vorgänge in einem adaptiven Hydrogel bestimmen. Mithilfe von Röntgenstreuexperimenten und Computersimulationen zeigten sie die Größenund Strukturänderungen des Hydrogels als Reaktion auf äußere Reize. Die Ergebnisse könnten neue Anwendungen in der Technik und der Medizin ermöglichen. Adaptive Polymere sind sogenannte Makromoleküle, deren Struktur sich an äußere Reize anpasst, etwa Temperatur, pH-Wert oder die Aufnahme und Abgabe von Molekülen. Eine besondere Art dieser oft als intelligente Materialien bezeichneten Polymere sind Hydrogele, da sie die Herstellung von reaktionsfähigen Materialien in natürlichen biologischen Umgebungen ermöglichen. "Typischerweise bewirkt ein äußerer Reiz eine Volumenänderung des Hydrogels, die mit Veränderungen anderer physikalischer Eigenschaften einhergeht, etwa optischer und mechanischer Art", erklärt der Jülicher Biophysiker Professor Roland Winkler. So werden Hydrogele unter anderem in der Kleinrobotik eingesetzt, oder - in einem biologischen Setting - zum Erkennen und Freisetzen von Wirkstoffen.