Die Physik der weichen Materie hat sich zu einem sich rasch entwickelnden Zweig der Physik der kondensierten Materie entwickelt. Dies ist sicherlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass weiche Materie nicht nur in unserem täglichen Leben, sondern auch in vielen technologischen Anwendungen eine wichtige Rolle spielt.

Trotz der fundamentalen Rolle, die weiche Materie in unserem Leben spielt, waren systematische Untersuchungen ihrer Eigenschaften über viele Jahrzehnte unerreichbar, was auf die inhärente Komplexität dieser Systeme zurückzuführen ist. Erst in den letzten Jahren haben spezielle experimentelle Techniken in Kombination mit neuen theoretischen Konzepten - in einer fruchtbaren Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern der weichen kondensierten Materie - einen tieferen Einblick in die faszinierenden Phänomene dieser Systeme ermöglicht. Da typische Teilchen der weichen Materie mesoskopische Ausmaße haben, können sie mit experimentellen Methoden untersucht werden, die viel einfacher zu handhaben sind als bei atomaren Systemen: Informationen werden direkt im realen Raum gewonnen und Teilchen können durch optische "Squeezer" nahezu beliebig im Raum bewegt werden.

Ionische Mikrogele

Wir beschäftigen uns insbesondere mit ionischen Mikrogelen. Dabei handelt es sich um mesoskopisch große, kovalent vernetzte Polymernetzwerke, deren Durchmesser zwischen 10 nm und 1 mm liegt. Die meisten Mikrogele basieren auf Poly(N-isopropylacrylamid) (PNIPAM) oder verwandten Co-Polymeren, die während der Emulsionspolymerisation vernetzt werden, einem Verfahren, das bemerkenswert einheitliche Partikel erzeugen kann. Wenn die Polymerketten, aus denen die Mikrogele bestehen, ionische Gruppen an ihren Rückgraten tragen, dissoziieren diese bei der Lösung in einem wässrigen Lösungsmittel, was zu geladenen oder ionischen Mikrogelen führt. Das Interesse an Polyelektrolytgelen (zu denen Mikrogele als Untergruppe gehören) ist nach wie vor groß, da sie große Mengen Wasser aufnehmen und als Superabsorber oder Arzneimittelabgabesysteme fungieren können.