Soft by Design - Tunable elastomers and plastomers with bottlebrush topology

Samenvatting

Polymeren zijn grote moleculen die zijn opgebouwd uit herhaalde bouwstenen die monomeren worden genoemd. Je vindt ze overal om ons heen, van gewone plastics tot geavanceerde materialen. Polymeren vertonen een hoop verschillende materiaaleigenschappen, afhankelijk van de chemische samenstelling van de monomeren en van de manier waarop de monomeren georganiseerd zijn, de zo geheten topologie. Een voorbeeld van een complexe polymeertopologie is de zogenoemde “flesborstel”-topologie, waarin de hoofdketen van een polymeer een hoop relatief korte zijketens bevat. In dit proefschrift variëren we de topologie van flesborstelnetwerken om de materiaaleigenschappen te veranderen, waaronder de stijfheid. Eén bijzondere eigenschap van flesborstelnetwerken is dat ze uitzonderlijk zachte materialen kunnen vormen zonder dat hiervoor oplosmiddelen of andere toevoegingen nodig zijn. Daarnaast kunnen we de eigenschappen van deze materialen nauwkeurig aanpassen door verschillende aspecten van hun structuur te veranderen. In dit proefschrift beschrijven we syntheseprocedures om flesborstelpolymeren te maken met een controleerbare moleculaire structuur. Op basis van deze procedures beschrijven we ontwerpconcepten voor superzachte flesborstelmaterialen met een controleerbare stijfheid en voor nieuwe materialen die geschikt zijn voor gebruik in 3D printers. De resultaten van dit proefschrift benadrukken de bijzondere eigenschappen van superzachte flesborstelmaterialen en dit proefschrift biedt daardoor een startpunt voor hun gebruik in een breed scala aan innovatieve toepassingen.