Polymerphysik 2
Polymer Physics 2

Dieses Modul befasst sich mit weiterführenden Gebieten der Polymerphysik:

1. thermische Eigenschaften von Polymerschmelzen: von der Flüssigkeit zum Glasübergang
2. Polymeroberflächen und dünne Polymerfilme: thermodynamische Betrachtung und Methoden zur Charakterisierung, Grenzflächen zwischen Polymeren
3. Phasenverhalten von Blockcopolymeren in der Schmelze: thermodynamische Betrachtung, Phasendiagramme, Morphologien, moderne Anwendungen
4. Polyelektrolyte in wässriger Lösung: Kettenkonformationen als Funktion der Ladungsdichte und des Salzgehalts, Gegenionenkondensation
5. spezielle Erscheinungsformen von Polymeren, z.B. kristalline Polymere (Mechanismen der Kristallisation, Erscheinungsformen, Methoden zur Charakterisierung) oder Biopolymere (Organische dünne Filme, Lipid-Doppelschichten, Vesikel, Biomembrane)

Nach erfolgreicher Teilnahme an Polymerphysik 2 ist der/die Studierende in der Lage:

1. thermische Eigenschaften von Polymerschmelzen zu bewerten
2. Physik der Polymeroberflächen zu verstehen
3. Erscheinungsformen dünner Polymerfilme zu bewerten
4. Phasenverhalten von Blockcopolymerschmelzen zu analysieren
5. Kettenkonformationen von Polyelektrolyten in wässriger Lösung zu analysieren
6. spezielle Erscheinungsformen wie kristalline Polymere und Biopolymere zu verstehen

Polymerphysik 1 (PH2046)

Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer Übung.

In der thematisch strukturierten Vorlesung werden die Themen durch Vortrag der theoretischen Grundlagen und deren experimentellen Umsetzungen erläutert und durch anschauliche Beispiele verständlich gemacht. Dabei werden makroskopische Anschauungsmaterialien (Elastomere, teilkristalline Polymere, Superabsorber) zur Erläuterung der beschriebenen Effekte benutzt. Hoher Wert wird auf die Anregung interaktiver Diskussion mit den Studierenden und unter den Studierenden über das Erlernte gelegt. Hierfür werden in jeder Vorlesung Kontrollfragen zum Inhalt der Vorlesung ausgeteilt und zu Beginn der nächsten Vorlesung besprochen.

In der Übung werden anhand von Problembeispielen, state-of-the-art Analyseprogrammen  sowie aktuellen Publikationen die Lerninhalte vertieft und eingeübt, sodass die Studierenden das Gelernte selbständig erklären und anwenden können.

Die Dozentensprechstunde ist ein freiwilliges Zusatzangebot zur Klärung weiterführender Fragen zu Vorlesungsinhalten in Einzelgesprächen mit dem Dozenten.

Vortrag, Beamerpräsentation, Übungsblätter

• G. Strobl: The Physics of Polymers. Concepts for Understanding their Structures and Behavior: Concepts for Understanding Their Structures and Behavior; Springer, Berlin; Auflage: 3rd rev. and exp. ed. (Februar 2007)
• U. W. Gedde: Polymer Physics; Springer-Verlag GmbH; Auflage: 1 (September 2007)
• J.M.G. Cowie: Polymers: Chemistry & Physics of Modern Materials, CRC 1991.

Es findet eine mündliche Prüfung von 30 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispiele überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

• Erläutern Sie, welche Mechanismen zur Entnetzung von Polymerfilmen führen und wie die entsprechenden Potentiale aussehen
• Erklären Sie das Phasendiagramm von Diblock-Copolymeren
• Beschreiben Sie die Kettenkonformation starker und schwacher Polyelektrolyte abhängig von der Salzkonzentration
• Beschreiben Sie die Strukturen, die von kristallinen Polymeren auf unterschiedlichen Längenskalen gebildet werden
• Welche Methoden können angewendet werden, um die kristallinen Strukturen von Polymeren zu untersuchen?

Während der Prüfung sind keine Hilfsmittel erlaubt.

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.