Die nachhaltige stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht im Zentrum der Biopolymerforschung. Das betrifft sowohl natürliche Polymere wie Cellulose, Stärke oder Lignin als auch biobasierte Kunststoffe wie Polylactid. Für Produkt-bzw. Materialentwicklungen stehen Compoundierung, Spritzgießen, Folienextrusion, Tiefziehen und Extrusionsblasformen zur Verfü­gung. Drei Spinnlinien gestatten industrienahe Faserentwicklung bis hin zur Konvertierung zu Carbonfasern. Außerdem können Biopolymere chemisch, enzymatisch oder physikalisch modifiziert werden, um bestehende Anwendungen zu optimieren bzw. neue Einsatzmöglichkeiten zu erschließen.

Polymere mit besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften werden zunehmend als Funktionsmaterialien für Hightech-Anwendungen eingesetzt. Das Spektrum reicht von Materialien und Technologien für organische elektronische Elemente über Sensoren und Aktoren bis hin zu optischen Komponenten und chromogenen Polymeren. Quantum Dots eröffnen neue Möglichkeiten für techno­logische Entwicklungen von OLEDs und organischer Photovoltaik, aber auch für die Diagnostik mittels photonischer Me­thoden. Funktionalisierte Oberflächen bilden einen weiteren Arbeitsschwerpunkt.

Der Forschungsbereich Synthese- und Polymertechnik ist spezialisiert auf die Synthese neuartiger Polymerstrukturen sowie die Entwicklung und Optimierung von Polymerisationsprozessen. Dabei bilden Heterokettenpolymere sowohl auf Basis fossiler als auch nachwachsender Rohstoffe einen Schwerpunkt. Die Mikroverkapselung von Wirk­stoffen und Additiven sowie Partikelanwendungen gehören ebenfalls zum Forschungsspektrum. Weitere FuE-Richtungen stellen die funktionsintegrierten Polymerfilme und Formgedächtnispolymere dar.

Im Forschungsbereich Life Science und Bioprozesse werden Biotechnologie, Nanotechnologie und Grenzflächenchemie mit klassischer Polymerforschung vereint und zur Entwicklung neuer funktionaler Biosysteme, kolloidaler Strukturen und Bio-Hybridmaterialien angewandt. Schwerpunkte bilden auch die Herstellung bzw. Gewinnung biobasierter Bausteine durch Fermentationsverfahren und biokatalytische Umsetzungen. Zusätzlich konzentrieren sich Forschung und Entwicklung auf »intelligente« Polymersysteme, Biomaterialien, Hydrogele, Implantate sowie neue Materialien und Produkte für Pharmazie, Medizin und Kosmetik.

Am Standort Schkopau bündeln die beiden Fraunhofer-Institute für Angewandte Polymerforschung IAP und für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS ihre Kompetenzen in der Polymer- und Verfahrensentwicklung sowie in der Kunststoffverarbeitung unter einem Dach. Flexible und moderne Pilotanlagen ermöglichen die Übertragung neuer Forschungsergebnisse in produktionsnahe Größenordnungen und die Bereitstellung von Mustermengen bis in den Tonnenmaßstab. Neue Produkte und innova­tive Technologien können entlang der gesamten Wertschöpfungskette entwickelt werden – vom Monomer über die Synthese und Verarbeitung von Polymeren bis hin zum geprüften Bauteil nach Maß.

Der Forschungs­bereich Polymermaterialien und Composite PYCO entwickelt und erforscht Materialien aus vernetzten Kunststoffen sowie Composite aus mehreren miteinander verbundenen Materialien. Dies sind hauptsächlich Faser-Kunststoff-Verbunde. Die Fasern, vor allem Kohlenstoff-, Glas- oder Naturfasern, werden dabei als technische Textilien in Form von Geweben, Gestricken, Ge­wirken, Vliesen oder Filzen in einer Matrix aus Harz in speziell auf die spätere Anwendung angepasste Geometrien eingelassen, um hervorragende Materialeigenschaften bei vergleichsweise geringer Masse erreichen zu können.

Die Hauptexpertise des Forschungsbereichs liegt in der Herstellung und Charakterisierung von Materialien in Form von anorganischen Nanopartikeln und Nanocompositen. Etablierte Partikelsysteme umfassen fluoreszierende, magnetische, elektrisch- und wärmeleitfähige, röntgenopake, elektrokatalytisch-aktive, metallische und keramische Nanopartikel.