Fraunhofer-Institut für 
Polymere für smarte und funktionale Anwendungen
Im Forschungsbereich Funktionale Polymersysteme entwickeln wir polymere Werkstoffe, die mehr können als klassische Kunststoffe – sie haben elektrische, optische oder Formgedächtnis-Eigenschaften. Wir designen Materialien von der Synthese bis hin zur industriellen Fertigung.
Unsere Materialien mit Formgedächtnis können gezielt ihre Form verändern – dauerhaft oder reversibel, ausgelöst etwa durch Wärme. Wir entwickeln Formgedächtnispolymere, beispielsweise für den 3D- und 4D-Druck sowie für Schäume. Industriepartner unterstützen wir dabei, Ideen zu beweglichen oder selbstanpassenden Komponenten in funktionsfähige Lösungen zu überführen.
Im Bereich der organischen und gedruckten Elektronik entwickeln wir Systeme für Displays, Beleuchtung, Sensorik, Aktorik, Energiegewinnung und Energiespeicher. Wir sind Experten in skalierbaren Syntheseverfahren für maßgeschneiderte Nanomaterialien, cadmiumfreie Quantendots, halbleitende Polymere, polymere Elektrolyten, elektroaktive Kunststoffe, sowie farbwechselnde Systeme. Ein Schwerpunkt liegt auf der Lösungsprozessierung dieser Materialien. Dafür formulieren wir Tinten für Druckprozesse – insbesondere für Inkjet, EHD-Jet, Slot-Die und Bladecoating.
Unsere Arbeiten konzentrieren sich auf die Entwicklung ionisch leitender Materialien, die in zentralen Energietechnologien wie Elektrolyseuren, Brennstoffzellen und Batterien eingesetzt werden. Dafür gestalten und synthetisieren wir funktionale Polymere, die als Membranen, feste Elektrolyte oder Binder in Elektroden Anwendung finden. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Entwicklung von PFAS-freien Materialien, um leistungsfähige und zugleich umweltverträgliche Materialien für die Energiewandlung und -speicherung bereitzustellen.
Wir entwickeln unterschiedliche elektroaktive Polymere wie dielektrische Elastomere, piezoelektrische Polymere, Elektrete und relaxor-ferroelektrische Polymere. Als Bauelemente mit dünnen Funktionsschichten oder Mehrschichtsysteme teilweise mit angepassten flexiblen Elektroden kommen derartige Sensoren und Aktoren z.B. in der Soft Robotik zum Einsatz, gestatten ein haptisches Feedback oder die Impakt-Detektion bzw. dienen als Wandler in effizienten Heiz- und Kühlsystemen.
