Thermochrome Bio-Pigmente aus Potsdam-Golm

Die Abteilung »Chromogene Polymere« des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP forscht seit Januar 2017 am Hauptstandort des Instituts in Potsdam-Golm. Seit 2002 war die Gruppe in Berlin-Adlershof ansässig. Aktuell ist die Entwicklung biobasierter thermochromer Kunststoffe ein wichtiges Forschungsthema der Abteilung. In Verpackungsfolien für temperatursensitive Produkte der Medizin- und Pharmatechnik sowie in der Lebensmittelbranche haben diese Materialien ein hohes Marktpotenzial.

Chromogene Materialien verändern ihre Farbe oder ihre Transparenz je nach Temperatur, elektrischer Spannung, Druck oder durch Lichteinfall. Bei thermochromen Materialien löst eine vorbestimmte Temperaturänderung den Farbwechsel aus. Thermochrome Verpackungen könnten beispielsweise in der Lebensmittelindustrie anzeigen, ob die Kühlkette unterbrochen wurde. Die dafür notwendigen temperatursensitiven Pigmente sind auf dem Markt bisher jedoch nur erdölbasiert verfügbar.

»Insbesondere Biokunststoffe – die zukünftig unseren Alltag begleiten werden – würden durch den Zusatz kommerzieller thermochromer Farbstoffe ihre Biobasiertheit verlieren. Dass die Idee thermochromer Biokunststoffe funktionieren kann, hat unsere Abteilung bereits in der Vergangenheit zeigen können. Deshalb möchten wir diese Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen in Hinsicht auf die unterschiedlichsten Anwendungen weiterentwickeln«, erklärt Abteilungsleiter Dr. Christian Rabe. Mit dem Umzug nach Potsdam-Golm kann die achtköpfige Gruppe nun noch stärker von der 25-jährigen Expertise des IAP in der Biopolymerforschung profitieren und Synergien nutzen. Dies betrifft einerseits den Zugriff auf Technologien und Charakterisierungsmethoden, andererseits den intensiveren fachlichen Austausch mit den Mitarbeitern des Forschungsbereiches »Biopolymere«.

Neben der Integration von thermochromen Effekten in Biopolymere sind die Entwicklung von besonders stabilen elektrochromen Fenstern für die Architektur oder den Bootsbau und von irreversibel thermochromen Verpackungsfolien derzeitige Arbeitsschwerpunkte der Abteilung Chromogene Polymere am neuen Standort im Wissenschaftspark Golm.

Foto: Mit den biobasierten thermochromen Farbstoffen von Dr. Christian Rabe sollen künftig auch reine Biokunststoffe ihre Farbe wechseln können. © Fraunhofer IAP, Foto: Till Budde

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Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm ist spezialisiert auf Forschung und Entwicklung von Polymeranwendungen. Es unterstützt Unternehmen und Partner bei der maßgeschneiderten Entwicklung und Optimierung von innovativen und nachhaltigen Materialien, Prozesshilfsmitteln und Verfahren. Neben der umweltschonenden, wirtschaftlichen Herstellung und Verarbeitung von Polymeren im Labor- und Pilotanlagenmaßstab bietet das Institut auch die Charakterisierung von Polymeren an. Synthetische Polymere auf Erdölbasis stehen ebenso im Fokus der Arbeiten wie Biopolymere und biobasierte Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Anwendungsfelder sind vielfältig: Sie reichen von Biotechnologie, Medizin, Pharmazie und Kosmetik über Elektronik und Optik bis hin zu Anwendungen in der Verpackungs-, Umwelt- und Abwassertechnik oder der Automobil-, Papier-, Bau- und Lackindustrie. | Leitung: Prof. Dr. Alexander Böker