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DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien e.V.

Die Forschung des DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien e.V. 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 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.

  • Synthiofluidics - Mikrophasen- und mikrofluidisch kontrollierte Synthesen und Prozesse
  • Aqua Materials - Wasserhaltige und aus wässriger Lösung gebildete Materialien, Chemie in wässriger Lösung
  • Macromolecular Films and Interfaces - Die Funktionalität weicher Grenzflächen
  • Transport and Exchange Systems - Separations- und Reaktionskontrollierende Systeme
  • Biointerface and Biohybrid Systems - Biohybride Systeme und Kontrolle biologischer Reaktionen im Materialkontakt

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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