Arbeitsgruppe Prof. Dr. Bigall

Physikalische Chemie und Dynamik Nanoskopischer Systeme

Wir, die Mitglieder der Arbeitsgruppe Bigall, forschen an der Nano-, Mikro- und Makrostrukturierung von nanoskopischen Systemen. Insbesondere entwickeln wir

• Synthesestrategien für neuartige kolloidaler Nanopartikel mit verschiedensten Formen, Größen und Materialien und dementsprechenden Eigenschaften. Beispiele hierfür sind Quantenpunkte, plasmonische Nanopartikel sowie superparamagnetische Nanopartikel
• Assemblierungsstrategien kolloidaler Nanopartikel zu mikroskopischen Systemen, welche beispielsweise Stapel aus Quantenplättchen sein können, oder auch kolloidale Suprakristalle aus magnetischen Nanopartikeln, die interessant für Anwendungen in der Nanobiomedizin sind
• Assemblierung selbiger Nanopartikel zu makroskopischen Systemen. Dies können beispielsweise ultraleichte selbsttragende Netzwerke aus Nanopartikeln, sogenannte Aerogele und Hydrogele sein. Anwendungspotentiale bestehen hier beispielsweise in der Photokatalyse, Elektrokatalyse und Sensorik
• Filme aus Nanopartikeln, mit hohem Anwendungspotential in der Sensorik

Mittels spektroskopischer, elektrochemischer und struktureller Charakterisierung dieser Nanomaterialien kann Aufschluss über deren physikochemische Eigenschaften erhalten werden. Dabei ist der Erhalt der Struktur-Eigenschaftsbeziehung ein zentraler Forschungsfocus, weil die unterschiedlichen Assemblierungsarchitekturen zu speziellen neuen Materialeigenschaften führen, die anderweitig nicht erhaltbar sind. Wir forschen beispielsweise an Ladungsträgerdynamik und Leitfähigkeit, Bandstruktur, Plasmonik sowie optischen oder magnetischen Eigenschaften, insbesondere in Hinblick auf Interpartikelwechselwirkungen in nanoskopischen Systemen.