AVT - Soft Matter Process Engineering | RWTH Aachen

Prof. Dr. Ronald Gebhardt

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Forschungsthemen und Profil (mit Bezug zur Bioökonomie)

Der Forschungsschwerpunkt des SMP-Lehrstuhls innerhalb der AVT liegt auf der Entwicklung neuer Funktionsmaterialien, die aus Biomaterialien wie Proteinen und Polysacchariden so hergestellt werden, dass ihre Struktur und möglichst auch ihre funktionellen Eigenschaften erhalten bleiben. Zur Herstellung der Funktionsmaterialien modifizieren wir die Löslichkeitseigenschaften oder die intermolekularen Wechselwirkungen der Biopolymere oder nutzen verschiedene Methoden zur Aufkonzentrierung wie Membrantrennverfahren und Trocknung. Eine Reihe von hochauflösenden spektroskopischen und bildgebenden Verfahren werden eingesetzt, um die Strukturbildungsprozesse zu verfolgen. Im Einzelnen untersuchen wir damit Struktur-Prozess-Beziehungen bei 1. der Faserbildung aus mizellarem Casein; 2. der Biomassetransformation; 3. der Herstellung und Funktionalisierung von Casein-Mikropartikeln sowie 4. der Herstellung von Gelen und Partikeln auf Basis nachwachsender Rohstoffe.

Beiträge zum BioSC

Der Lehrstuhl SMP entwickelt neue funktionale Produkte und Verfahren auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Darüber hinaus werden mit hochauflösenden Methoden nano- und mikrostrukturelle Veränderungen während der Produktion untersucht.

Beitrag zum Forschungsbereich 'Verfahrenstechnik nachwachsende Rohstoffe':
Auf der Basis des natürlich vorkommenden Milchproteins Kasein wurde ein Verfahren zur Faserherstellung entwickelt, das im Gegensatz zu bisherigen Verfahren ohne chemische Zusätze auskommt. Ziel ist es, die Faser zukünftig zur Herstellung von faserigen Lebensmitteln zu nutzen oder aus Reststoffströmen eine biologisch abbaubare Faser für Anwendungen im Textilbereich zu entwickeln. Weiterhin wurden proteinbasierte Mikropartikel entwickelt, die ein interessantes pH-abhängiges Quellverhalten aufweisen. Ziel ist es, die Mikropartikel in Zukunft als Träger für bioaktive Substanzen zu nutzen.

Beitrag zum Querschnittsthema "Strukturbiologie": Auf dem Gebiet der Nanostrukturanalyse, insbesondere zur Lösungs-, Oberflächen- und Kristallstruktur von Biopolymeren, wurden eine Reihe von Untersuchungen mit Synchrotronstrahlungsquellen sowie Raman- und statischer und dynamischer Lichtstreuung durchgeführt.