Univ.-Prof. Dr. Oliver I. Strube
Chemieingenieurwesen & Materialprozesstechnik
Der gemeinsame Fokus unserer Forschungsprojekte ist die Verknüpfung von biologischen Motiven mit materialtechnischen Anwendungen und modernen verfahrenstechnischen Prozessen.
So nutzen wir zur Darstellung innovativer Materialien oftmals vielfältige Rohstoffe, die uns die Natur zur Verfügung stellt. Viele unserer Projekte folgen zudem dem Prinzip der Biomimetik. Dabei werden Prozesse aus der Natur abstrahiert und auf eine technische Fragestellung angewendet. Dies führte beispielsweise zu Kalmar-inspirierten Glasfaserverbunden und der Idee einer Schlangenhaut-inspirierten Kreislaufwirtschaft für lackierten Oberflächen.
Neben industrieller Anwendbarkeit der Materialien legen wir großen Wert auf ein tiefgehendes Verständnis der zugrundeliegenden Prozesse und Strukturen. Dazu schauen wir z. B. mit hochauflösenden Mikroskopiemethoden tief in den Aufbau und die Chemie unserer Materialien.
Dieser Schwerpunkt umfasst biobasierte Rohstoffe und biomimetische Strukturen. Die Herstellung von biogenen, funktionellen Materialien erfolgt bevorzugt aus Abfallstoffen wie Chitin oder Terpenen. Dabei legen wir stets großen Wert auf einen funktionellen Vorteil der biobasierten Systeme. Auch zahlreiche mikro- und nanoskalige Strukturelemente in unseren Materialien sind von der Natur inspiriert.
Zusätzlich erforschen wir neue Materialien und Beschichtungsverfahren für Anwendungen im medizinischen Bereich. Konkrete Forschungsthemen sind enzymmoderierte Nanostrukturierung von Oberflächen, Materialien aus Melanin und enzymfreie Hydrogele aus dem Blutprotein Fibrinogen.
REM-Aufnahmen und Fotographien von faserförmigen Fibrinogen-Hydrogelen (links) und den daraus hergestellten gefriergetrockneten Aerogelen (rechts).
Ein Großteil unserer Forschung weist einen direkten Bezug zu Beschichtungen vielfältigster Art auf. Dabei betrachten wir das System „Lack“ ganzheitlich, das heißt mikroskopisch, makroskopisch und prozesstechnisch. Ziel ist dabei meist, eine spezielle Funktionalität zu integrieren. Auch die Erforschung innovativer Applikationsprozesse gehört zu unserer Expertise. Beispielweise forschen wir an der Beschichtung von Verstärkungsfasern direkt im Spinnprozess, an feuchteadaptiven Beschichtungen für Innendämmsysteme und an Palladium-Beschichtungen für die selektive Abscheidung von Wasserstoff.
Ein gezielt von einem Holzsubstrat abgelöster Lackfilm. Mit den von uns entwickelten Lacksystemen ist ein rückstandsloses Ablösen der Beschichtung vom Untergrund jederzeit möglich.
Konzept der nasschemischen Pd-Abscheidung zur Erzeugung hochselektiver H2-Membranen (links) und eine REM-Aufnahme der abgeschiedenen Pd-Partikel auf dem Membranträger (rechts).
Schematische Darstellung der enzymmoderierten Adressierung zur Erzeugung von Nanostrukturen (links) und Beispiele von damit erzeugten Proteinbeschichtungen (Mitte) und -Strukturen (rechts).
Im Sinne einer vollumfänglichen Kreislaufwirtschaft befassen wir uns insbesondere mit der gezielten Enthaftung von Beschichtungen sowie der Auftrennung von flüssigen Restströmen der Lackindustrie. Dies sind aus wirtschaftlichen wie auch aus regulatorischen Gründen äußerst relevante Themen für die Lackindustrie. Hier entwickeln wir Verfahren und Prozesstechnologien, mit denen z. B. Beschichtungen nach ihrer Lebensdauer restlos wieder vom Untergrund abgelöst werden können. Außerdem entwickeln wir verfahrenstechnische Anlagen, mit denen Wasserlacke wieder in ihre Komponenten aufgetrennt werden können.
Konzept des Wasserlackrecyclings und dessen Anwendung in der Praxis.