Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung

Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung

Winzige Apatitkristalle in den Knochen, Vesikel, die sich aus Membranen bilden, aber auch Poren in Membranen für Brennstoffzellen oder Mikrokapseln als Vehikel für Medikamente – sie alle bilden Strukturen, die größer als ein Atom, aber zu klein für das bloße Auge sind. Solche Nano- und Mikrostrukturen untersuchen und erzeugen die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung. Dabei handelt es sich oft um Kolloide – winzige Teilchen in einem andersartigen Medium – oder Grenzflächen zweier Stoffe. Viele dieser Strukturen finden sich in der Natur. Deren Aufbau und Funktion wollen die Potsdamer Forscher verstehen, um sie anschließend in neuen Materialien oder in Impfstoffen zu imitieren. Oder um die Ursachen bestimmter Krankheiten zu erkennen, die auftreten, wenn die Membranfaltung oder der Stofftransport in Zellen nicht richtig funktionieren.

Kontakt

Am Mühlenberg 1
14476 Potsdam-Golm
Telefon: +49 331 567-7814
Fax: +49 331 567-7875

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS on Multiscale Bio-Systems

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Abteilung Biomaterialien

mehr

Abteilung Nachhaltige und bioinspirierte Materialien

mehr
Mehrere große Schwefelhaufen unter einem teils bewölkten Himmel. Rechts im Hintergrund steht ein Kran.

Max-Planck entwickelt gemeinsam mit dem australisch-britischen Batteriehersteller Gelion Natrium-Schwefel-Batterien

mehr
Feld mit parallelen Reihen von Lavendelstauden, die in Richtung der Reihen aufgenommen wurden.

Nanokäfige aus Linalool und Schwefel erhöhen die Lebensdauer und Speicherkapazität von Natrium-Schwefel-Akkus
 

mehr
Zwei Reihen von leuchtend farbigen Mustern. Obere Reihe: Vier rechteckige Tafeln mit jeweils mehreren leuchtenden Quadraten in Blau, Türkis, Türkis bis Gelb und Rot. Untere Reihe: Sechs Quadrate mit unregelmäßigen leuchtend blauen Mustern.

Zufällige Mikromuster von fluoreszierenden Molekülen in Zuckerfilmen könnten etwa Medikamente vor Fälschung schützen
 

mehr
Vier quadratische Platten aus gepresster Rinde liegen in einer rechteckigen Anordnung auf einer hellen Unterlage.

Aus einem Abfallprodukt der Holzwirtschaft lassen sich ohne Klebstoff stabile Platten herstellen

mehr

Ein Online-Katalog erleichtert die Suche nach Materialien für lichtgeladene Batterien oder Superkondensatoren

mehr
Mehr anzeigen

Für Pflanzen sind Funktionsmaterialien überlebenswichtig. So schützen sich Bäume mit Rinde vor Schäden etwa durch Hagel, Steinschlag oder gar Feuer. Und Pflanzen verpacken auch ihre Samen so, dass diese nach Bedarf extreme Hitze oder Kälte überstehen und bei günstiger Witterung keimen können. Forscherinnen und Forscher des Max-Planck-Instituts für Kolloidund Grenzflächenforschung analysieren, wie die Biomaterialien zu ihren Eigenschaften kommen und ob sie etwa Leder oder Plastik ersetzen könnten.

In unserem Körper werden ständig Knochen erneuert und bei mechanischer Belastung umgebaut. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen, was dabei genau geschieht und welche Struktur die Knochen steif und fest macht.

Es dauerte etwas, bis Majd Al-Naji unter vielen Talenten seine heutige Leidenschaft entdeckte: die Chemie. Er sucht am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam nach Katalysatoren, die aus Pflanzenabfällen oder Plastikmüll Treibstoffe und andere chemische Produkte erzeugen - und blickt bereits auf einen außergewöhnlichen Lebensweg zurück.

Auf neun Start-ups bringt es Peter Seeberger inzwischen. Mit ihnen will der Direktor am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam Ergebnisse seiner Grundlagenforschung in die Anwendung bringen. So möchte er etwa zuckerbasierten Impfstoffen gegen multiresistente Bakterien den Weg in die Medizin ebnen.

Die Energieversorgung der Zukunft hat ein Speicherproblem. Um überschüssigen Strom von Windkraft- und Solaranlagen für Zeiten aufzuheben, in denen es zu wenig davon gibt, sind leistungsfähige Batterien und Kondensatoren gefragt, die aus möglichst ungiftigen und nachhaltigen Materialien bestehen sollten. Daran arbeiten Clemens Liedel und Martin Oschatz am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam.

Momentan sind keine Angebote vorhanden.

Grenzen der Dehnung:Eine 3D-Methode zur Echtzeitmessung der Elastizität von Verbundmaterialien

2024 Amini, Shahrouz

Chemie Festkörperforschung Materialwissenschaften

Die Analyse elastischer Verformungen von Verbundwerkstoffen in Echtzeit und 3D ist eine Herausforderung. Dies gelingt einer neuen Methode, die Shahrouz Amini und sein Team entwickelten. Sie kombiniert die herkömmliche Raman-laserspektroskopische Bildgebung mit einem Nanoindenter, der kontrolliert Verformungen erzeugt. Damit der Laserstrahl die Reaktion darauf ungestört und hochaufgelöst auf der Oberseite des Materials erfassen kann, positionierte Amini den Nanoindenter unterhalb des Materials. Die innovative Methode eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung optimierter Materialien. 

mehr

Rinde als Rohstoff

2022 Eder, Michaela; Wenig, Charlett; Hehemeyer-Cürten, Johanna; Fratzl, Peter 

Chemie Materialwissenschaften

Nachhaltige Rohstoffe sind gefragter denn je – nicht zuletzt, um Ressourcen zu schonen und CO2-Emissionen zu reduzieren. Wir möchten daher biogene Materialien, die bislang als Abfall der Holz­wirtschaft gelten, für hochwertige Anwendungen erschließen. So untersuchen wir in einem Zusammenspiel von naturwissenschaftlicher Grundlagenforschung und Design, wie sich Baumrinde zu steifen Platten und zu einem flexiblen, lederartigen Material verarbeiten lässt. 

mehr

Emulsionen finden in einer Vielzahl von Alltagsprodukten wie Lebensmitteln, Kosmetik- und Medizinartikeln, Farben und Waschmitteln Verwendung. Neben klassischen Einkomponenten-Tropfensysteme untersuchen wir verstärkt Emulsionen aus mehrphasigen Tropfen. Dabei beobachteten wir ein einzigartiges chemisch stimulierbares Verhalten solcher Multikomponentensysteme, welche die Erschließung neuer und verbesserter Anwendungen von Emulsionen in der Biomimetik und Biosensorik bis hin zur Konstruktion autonom agierender, künstlich intelligenter Mikroreaktoren ermöglichen.

mehr

Kohlenhydrate unter dem Mikroskop

2020 Delbianco, Martina

Chemie Materialwissenschaften

Kohlenhydrate sind komplexe Zuckerverbindungen, deren Verwendung von der Papierindustrie bis hin zur Pharmazeutikaherstellung reicht. Dennoch bleibt ihr volles Potenzial unausgeschöpft, da sie auf molekularer Ebene noch nicht vollständig untersucht sind. Für die Strukturanalyse haben wir bestimmte Kohlenhydrate synthetisiert und mittels Single-molecule imaging gezeigt, dass einige dieser Biomoleküle spiralförmige und andere stabförmige Strukturen annehmen. Die Verbindungen aggregierten zu Materialien mit genau definierten Zusammensetzungen; das ermöglicht Anwendungen in der Nanotechnologie.

mehr

Flüssigkeitsähnliches Verhalten von Gewebe - ein Schlüsselprinzip für die Entstehung von Form

2019 Fratzl, Peter; Dunlop, John

Festkörperforschung Materialwissenschaften Medizin Strukturbiologie Zellbiologie

Am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam haben wir herausgefunden, dass sich wachsendes Knochengewebe auf langen Zeitskalen wie eine viskose Flüssigkeit verhält und dadurch Formen mit minimaler Oberfläche annimmt. Dieses Verhalten der Zellen bestimmt die Form des Gewebes, wenn es auf ein Gerüst aufwächst. Diese neuen Erkenntnisse können weitreichende Konsequenzen im Hinblick auf das Verständnis von Heilungsprozessen und der Organentwicklung haben, sowie für medizinische Anwendungen wie die Entwicklung von Implantaten relevant werden.

mehr
Zur Redakteursansicht