Fachgruppe Funktionsmaterialien und Nanotechnologie
«Lehre tut viel, aber Aufmunterung tut alles.» - Johann Wolfgang von Goethe -
Prof. Dr. Christian Adlhart
Leiter Fachgruppe Funktionsmaterialien und Nanotechnologie
Die Fachgruppe Funktionsmaterialien und Nanotechnologie setzt mit ihrer Forschung und Entwicklung überall dort an, wo Materialien an Grenzflächen eingesetzt werden. Der Forschungsschwerpunkt Smart Materials bedeutet für uns, Fasern zu entwickeln, die gezielt Arzneimittel abgeben oder spezifische Funktionen wie die Abscheidung von Chrom aus Abwasser erfüllen. Das erreichen wir durch eine massgeschneiderte Funktionalisierung ihrer Oberfläche. Smart Materials beinhaltet auch die Suche nach dem Ersatz bestehender Stoffe durch Biomaterialien oder die Synthese von Fasern, die CO2 aus Luft ernten. Wir erzeugen unsere Nanofasern mittels Elektrospinnen im Labor und im Pilot-Massstab. Für ihre Charakterisierung und die Funktionsprüfung steht uns ein breites Spektrum mikroskopischer und spektroskopischer Techniken zur Verfügung.
Kompetenzen und Forschung
Möglichkeiten der Zusammenarbeit bieten sich im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten, Dienstleistungsaufträgen oder Bachelor- und Masterarbeiten in den hier folgenden Bereichen.
Funktions- und Biomaterialien, Nanotechnik
- Entwicklung von nanofaserbasierten Membranen für Filtrationszwecke
- Entwicklung von nanofaserbasierten hochporösen Schwämmen für das Tissue Engineering
- Verkapselung und kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen mittels Nanofasern
- Entwicklung von Nanofasern aus Biomaterialien wie Kohlenhydraten, Chitosan oder Proteinen
- Stabilisierung von Molekülen durch Einschluss in nanoporöse Materialien
- Verkapselung und kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen mittels Nanofasern
- Stabilisierung von Molekülen durch Einschluss in nanoporöse Materialien
- Materialien für Lichtmanagement (z.B. Lichtsammler für Solarzellen)
- Entwicklung neuer Säulenmaterialien für die Chromatographie
- Synthese von Janus Partikeln und Erforschung ihrer Eigenschaften
Oberflächenanalytik
- Analyse und Beurteilung von Oberflächen mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM)
- Analyse von Oberflächen mittels konfokale Ramanmikroskopie
- Messung der Oberflächenladung (Zetapotential) von Pulver, Fasern, Membranen und Geweben mittels Strömungspotentialmessungen
- in-vivo/in-vitro Studien zur Hautpenetration von Wirkstoffen
Filtrationstechnik
- Beratung bei der Auswahl geeigneter Filtrationssysteme und Filterhilfsmittel
- Systematische Untersuchung und Auswahl von Filterhilfsmitteln
- Tiefenfilterschichtenentwicklung – Einsatz neuartiger Fasern und/oder anorganischer Materialien
- Massgeschneiderte Filtrationsprodukte für die gezielte Entfernung von «Verunreinigungen»
- Dienstleistungen zur Optimierung von industriellen Filtrationsprozessen
Spezielle Techniken
- Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit EDX
- Konfokale Ramanmikroskopie (532, 671, 785 nm)
- Fluoreszenzfreie Raman Spektroskopie
- Multiphotonen Mikroskopie
- In vivo Raman Mikroskopie (RiverD Model 3510 Skin Composition Analyzer)
- Zetapotentialmessung
- BET Oberflächenmessung
- Porengrössenanalyse
- Partikelgrössenbestimmung (DLS und NTA)
- Dynamische Kontaktwinkel Messung
- Elektrospinning Apparaturen im technischen Massstab
- Laborfiltrationsanlagen (Tiefenfiltration und Mikrofiltration)
Publikationen
-
Risch, Patricia; Adlhart, Christian,
2021.
A chitosan nanofiber sponge for oyster-inspired filtration of microplastics.
ACS Applied Polymer Materials.
3(9), S. 4685-4694.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1021/acsapm.1c00799
-
Eibl, Dieter; Sievers, Martin; Eibl, Regine; Bachmann, Martin; Walton, Senta; Keel, Nik; Richner, Gilles; Stübinger, Stefan; Hirsch, Sven; Yeretzian, Chahan; Opitz, Sebastian E.W.; Heldal, Trond; Adlhart, Christian,
2021.
Keeping SARS-CoV-2 out : vaccines, filters, and self-disinfecting textiles.
Chimia.
75(3), S. 215-218.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.2533/chimia.2021.215
-
Kaegi, Martin; Adlhart, Christian; Lehmann, Markus; Risch, Marius; Wessling, Werner; Klaffenbach, Peter,
2020.
A novel microfiber wipe for delivery of active substances to human skin : clinical proof of concept.
Polymers.
12(11), S. 2715.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.3390/polym12112715
-
Kang, Chengjun; Honciuc, Andrei,
2019.
Versatile triblock Janus nanoparticles : synthesis and self-assembly.
Chemistry of Materials.
31(5), S. 1688-1695.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.8b05073
-
Weidenbacher, Lukas; Müller, Eike; Guex, Anne Géraldine; Zündel, Manuel; Schweizer, Peter; Marina, Vita; Adlhart, Christian; Vejsadová, Lucie; Pauer, Robin; Spiecker, Erdmann; Maniura-Weber, Katharina; Ferguson, Stephen J.; Rossi, René M.; Rottmar, Markus; Fortunato, Giuseppino,
2019.
ACS Applied Materials & Interfaces.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1021/acsami.8b18121
Veröffentlichungen & News
Ganzheitliche Wertschöpfungsketten biobasierter Materialien(PDF 478,6 KB) (Transfer Spezial 2/2022)
Verarbeitung von Biopolymeren zu 3D-Nanofaser-Schwämmen(PDF 86,8 KB) (Transfer Spezial 2/2022)
Filtrieren nach dem Austern-Prinzip(PDF 3,9 MB) (Transfer 2-2021)
Gestalte die Zukunft als Bachelor in Chemie(PDF 3,9 MB)
Austern-ähnliche Nanofaserfilter gegen Mikroplastik entwickelt
Bessere Luftfilter und Textilien, die sich selbst desinfizieren(PDF 508,6 KB) (Auszug Impact 49/2/2020)
Auf der Suche nach dem perfekten Atemfilter(PDF 356,2 KB) (Transfer 1/2020)
Wie eine digitale Plattform aus Abfällen Ressourcen macht(PDF 207,8 KB) (Auszug Impact 3817)
Mit vereinten Kräften zum in vitro Blutgefäss(PDF 611,9 KB) (Transfer 2/2016)
Massgeschneiderte Nanokanäle(PDF 217,6 KB) (Transfer 3/2015)
Welches Gas steckt im Öl? Integrierte Diagnostik gibt Antwort(PDF 114,2 KB) (Transfer 1/2014)
Dünne Fasern - Grosse Wirkung: Mit Elektrospinning zu neuen Produkten(PDF 2,0 MB) (TextilPlus 5+6/2014)
Innovatives Terrain für Nanofasern(PDF 8,8 MB) (Reportage in ChemiePlus 9/11)
Dem Menschen in die Haut geschaut(PDF 104,9 KB) (Transfer 2/2011)
Vliese aus Nanofasern als vielseitige Funktionsmaterialien(PDF 78,7 KB) (Transfer 2/2010)
Zetapotenzialmessungen zur Charakterisierung von Oberflächen(PDF 131,5 KB) (Transfer 3/2009)
