@article{MelchertYongvongsoontornBehletal.2012,
  author    = {Melchert, Christian and Yongvongsoontorn, Nunnarpas and Behl, Marc and Lendlein, Andreas},
  title     = {Synthesis and characterization of telechelic oligoethers with terminal cinnamylidene acetic acid moieties},
  series = {Journal of applied biomaterials \& functional materials},
  volume    = {10},
  journal   = {Journal of applied biomaterials \& functional materials},
  number    = {3},
  publisher = {Wichtig},
  address   = {Milano},
  issn      = {2280-8000},
  doi       = {10.5301/JABFM.2012.10364},
  pages     = {185 -- 190},
  year      = {2012},
  abstract  = {Purpose: The formation of photoresponsive hydrogels were reported by irradiation of star-shaped poly(ethylene glycol)s with terminal cinnamylidene acetic acid (CAA) groups, which are capable of a photoinduced [2+2] cycloaddition. In this study we explored whether oligo(ethylene glycol) s and oligo(propylene glycol)s of varying molecular architecture (linear or star-shaped) or molecular weights could be functionalized with CAA as terminal groups by esterification or by amide formation. Methods: Oligo(ethylene glycol) (OEG) and oligo(propylene glycol) (OPG) with varying molecular architecture (linear, star-shaped) and weight average molecular weights between 1000 and 5000 g.mol(-1) were functionalized by means of esterification of hydroxyl or amine endgroups with cinnamylidene acetic acid (CAA) or cinnamylidene acetyl chloride (CAC) as telechelic endgroups. The chemical structure, thermal properties, and molecular weights of the oligoethers obtained were determined by NMR spectroscopy, UV spectroscopy, DSC, and MALDI-TOF. Results: CAA-functionalized linear and star-shaped OEGs or OPGs could be obtained with a degree of functionalization higher than 90\%. In MALDI-TOF measurements an increase in Mw of about 150 g.mol(-1) (for each terminal end) after the functionalization reaction was observed. OEGCAA and OPGCAA showed an increase in glass transition temperature (T-g) from about -70 degrees C to -50 degrees C, compared to the unfunctionalized oligoethers. In addition, the melting temperature (T-m) of OEGCAA decreased from about 55 C to 30 degrees C, which can be accounted for by the hampered crystallization of the precursors because of the bulky CAA end groups as well as by the loss of the hydroxyl telechelic end groups. Conclusion: The synthesis of photoresponsive oligoethers containing cinnamylidene acetic acid as telechelic endgroup was reported and high degrees of functionalization could be achieved. Such photosensitive oligomers are promising candidates as reactive precursors, for the preparation of biocompatible high molecular weight polymers and polymer networks.},
  language  = {en}
}
@article{MelchertBehlNoecheletal.2012,
  author    = {Melchert, Christian and Behl, Marc and N{\"o}chel, Ulrich and Lendlein, Andreas},
  title     = {Influence of Comesogens on the Thermal and Actuation Properties of 2-tert-Butyl-1,4-bis[4-(4-pentenyloxy)benzoyl]hydroquinone Based Nematic Main-Chain Liquid Crystalline Elastomers},
  series = {Macromolecular materials and engineering},
  volume    = {297},
  journal   = {Macromolecular materials and engineering},
  number    = {12},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {1438-7492},
  doi       = {10.1002/mame.201200238},
  pages     = {1203 -- 1212},
  year      = {2012},
  abstract  = {Although the shape-changing capabilities of LCEs hold great potential for applications ranging from micropumps to artificial muscles, customization of the LCE functionality to the applications' requirements is still a challenge. It is studied whether the orientation of NMC-LCPs and NMC-LCEs based on 2-tert-butyl-1,4-bis[4-(4-pentenyloxy)benzoyl]hydroquinone can be enhanced by copolymerization with 2-methyl-1,4-bis[4-(4-pentenyloxy)benzoyl]hydroquinone or 2,6-bis[4-(4-pentenyl-oxy)-benzoyl]anthracene. An increasing content of the comonomers stabilizes the nematic phase, which enables a tailoring of T-NI for the NMC-LCP between 45 and 68 degrees C, while for the NMC-LCE T-NI ranges between 69 and 76 degrees C. In addition, NMC-LCE show an increased actuation performance.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Melchert2012,
  author    = {Melchert, Christian},
  title     = {Entwicklung multi-stimuli sensitiver Materialien auf der Basis von fl{\"u}ssigkristallinen Elastomeren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-62866},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {Aufgrund der zunehmenden technischen Anspr{\"u}che der Gesellschaft sind sich aktiv bewegende Polymere in den Mittelpunkt aktueller Forschung ger{\"u}ckt. Diese spielen bei Anwen-dungen im Bereich von k{\"u}nstlichen Muskeln und Implantaten f{\"u}r die minimal invasive Chirurgie eine wichtige Rolle. Vor allem Form{\"a}nderungs- und Formged{\"a}chtnispolymere stehen dabei im wissenschaftlichen Fokus. W{\"a}hrend die kontaktlose Deformation einer permanenten Form in eine tempor{\"a}re metastabile Form, charakteristisch f{\"u}r Form{\"a}nde-rungspolymere ist, kann bei Formged{\"a}chtnis-Materialien die tempor{\"a}re Form, aufgrund der Ausbildung reversibler, tempor{\"a}rer Netzpunkte, fixiert werden. Ein Polymermaterial, das eine Kombination beider Funktionen aufweist w{\"u}rde zu einem Material f{\"u}hren welches kontaktlos in eine tempor{\"a}re Form deformiert und in dieser fixiert werden kann. Zus{\"a}tzlich w{\"u}rde aufgrund der kontaktlosen Deformation die Reversibilit{\"a}t dieser Funktion gew{\"a}hr-leistet sein. Ein solches Material ist bislang noch nicht beschrieben worden. In dieser Arbeit wird untersucht, ob durch die Kopplung zweier separat schaltbarer, be-kannter Funktionen eine neue schaltbare Funktion erzielt werden kann. Daher wurden multi-stimuli sensitive Materialien entwickelt die eine Kopplung des Form{\"a}nderungs- und des Formged{\"a}chtniseffektes aufweisen. Dazu wurden zwei Konzepte entwickelt, die sich hinsichtlich der Reihenfolge der verwendeten Stimuli unterscheiden. Im ersten Konzept wurden fl{\"u}ssigkristalline Elastomere basie-rend auf Azobenzenderivaten aufgebaut und hinsichtlich der Kombination des licht-induzierten Form{\"a}nderungseffektes mit dem thermisch-induzierten Formged{\"a}chtniseffekt untersucht. Diese orientierten Netzwerke weisen oberhalb der Glas{\"u}bergangstemperatur (Tg) eine kontaktlose Verformung (Biegung) durch Bestrahlung mit UV-Licht des geeigneten Wellenl{\"a}ngenbereichs auf, wodurch eine tempor{\"a}re Form erhalten wurde. Hierbei spielt der Vernetzungsgrad eine entscheidende Rolle bez{\"u}glich der Auspr{\"a}gung dieser Biegung. Eine fixierte, tempor{\"a}re Form konnte durch gleichzeitiges Abk{\"u}hlen des Materials unterhalb von Tg w{\"a}hrend der Bestrahlung mit UV-Licht erhalten werden. Nach erneutem Aufheizen {\"u}ber Tg konnte die Originalform wiederhergestellt werden. Dieser Vorgang konnte reversibel durchgef{\"u}hrt werden. Damit wurde gezeigt, dass eine neue schaltbare Funktion erzielt wurde, die auf der Kopplung des lichtinduzierten Form{\"a}nderungs- mit dem thermisch-induzierten Formged{\"a}chtniseffekt basiert. Die Abstimmung der einzelnen Funktion wird in diesem Konzept {\"u}ber die Morphologie des Systems gew{\"a}hrleistet. Diese neue Funktion erm{\"o}glicht eine kontaktlose Deformation des Materials in eine tempor{\"a}re Form, welche fixiert werden kann. Im zweiten Konzept wurde eine Kopplung des thermisch induzierten Form{\"a}nderungs- mit dem licht-induzierten Formged{\"a}chtniseffekt angestrebt. Um dies zu realisieren wurden nematisch, fl{\"u}ssigkristalline Hauptkettenelastomere (NMC-LCE) entwickelt, die eine nied-rige {\"U}bergangstemperatur der nematischen in die isotrope Phase (TNI), als auch einen aus-gepr{\"a}gten thermisch induzierten Form{\"a}nderungseffekt aufweisen. Zus{\"a}tzlich wurde eine photosensitive Schicht aufgebaut, die Cinnamylidenessigs{\"a}uregruppen in der Seitenkette eines Polysiloxanr{\"u}ckgrates aufweist. Die Reversibilit{\"a}t der photoinduzierten [2+2]-Cycloaddition konnte f{\"u}r dieses photosensitive Polymer beobachtet werden, wodurch die-ses Polymersystem in der Lage ist reversible tempor{\"a}re Netzpunkte, aufgrund der Bestrah-lung mit UV-Licht, auszubilden. Die kovalente Anbindung der photosensitiven Schicht an die Oberfl{\"a}che des fl{\"u}ssigkristallinen Kerns wurde erfolgreich durchgef{\"u}hrt, wodurch ein Multi-Komponenten-System aufgebaut wurde. Die Kombination des thermisch-induzierten Form{\"a}nderungs- mit dem licht-induzierten Formged{\"a}chtniseffektes wurde anhand dieses Systems untersucht. W{\"a}hrend die Einzelkomponenten die erforderliche Funktion zeigten, ist hier noch Arbeit in der Abstimmung beider Strukturen zu leisten. Insbesondere die Variation der Schichtdicken beider Komponenten steht im Fokus zuk{\"u}nftiger Arbeiten. In dieser Arbeit wurde durch die Kopplung von zwei separat schaltbaren, bekannten Funktionen eine neue schaltbare Funktion erzielt. Dies setzt voraus, dass die Einzelkomponenten hinsichtlich einer Funktion schaltbar sind und in einem Material integriert werden k{\"o}nnen. Des Weiteren m{\"u}ssen die beiden Funktionen mit unterschiedlichen Stimuli geschaltet werden. Ein wichtiger Schritt bei der Kopplung der Funktionen, ist die Abstimmung der beiden Komponenten. Dies kann {\"u}ber die Variation der Morphologie oder der Struktur erzielt werden. Anhand der Vielzahl der vorhandenen stimuli-sensitiven Materialien sind verschiedene Kopplungsm{\"o}glichkeiten vorhanden. Demnach wird erwartet, dass auf diesem Gebiet weitere neue Funktionen erzielt werden k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@article{MelchertWischhoeferKnoblauchetal.2022,
  author    = {Melchert, Jan Olaf and Wischh{\"o}fer, Philipp and Knoblauch, Christian and Eckhardt, Tim and Liebner, Susanne and Rethemeyer, Janet},
  title     = {Sources of CO2 Produced in Freshly Thawed Pleistocene-Age Yedoma Permafrost},
  series = {Frontiers in Earth Science},
  volume    = {9},
  journal   = {Frontiers in Earth Science},
  publisher = {Frontiers Media},
  address   = {Lausanne},
  issn      = {2296-6463},
  doi       = {10.3389/feart.2021.737237},
  pages     = {13},
  year      = {2022},
  abstract  = {The release of greenhouse gases from the large organic carbon stock in permafrost deposits in the circumarctic regions may accelerate global warming upon thaw. The extent of this positive climate feedback is thought to be largely controlled by the microbial degradability of the organic matter preserved in these sediments. In addition, weathering and oxidation processes may release inorganic carbon preserved in permafrost sediments as CO2, which is generally not accounted for. We used C-13 and C-14 analysis and isotopic mass balances to differentiate and quantify organic and inorganic carbon released as CO2 in the field from an active retrogressive thaw slump of Pleistocene-age Yedoma and during a 1.5-years incubation experiment. The results reveal that the dominant source of the CO2 released from freshly thawed Yedoma exposed as thaw mound is Pleistocene-age organic matter (48-80\%) and to a lesser extent modern organic substrate (3-34\%). A significant portion of the CO2 originated from inorganic carbon in the Yedoma (17-26\%). The mixing of young, active layer material with Yedoma at a site on the slump floor led to the preferential mineralization of this young organic carbon source. Admixtures of younger organic substrates in the Yedoma thaw mound were small and thus rapidly consumed as shown by lower contributions to the CO2 produced during few weeks of aerobic incubation at 4 degrees C corresponding to approximately one thaw season. Future CO2 fluxes from the freshly thawed Yedoma will contain higher proportions of ancient inorganic (22\%) and organic carbon (61-78\%) as suggested by the results at the end, after 1.5 years of incubation. The increasing contribution of inorganic carbon during the incubation is favored by the accumulation of organic acids from microbial organic matter degradation resulting in lower pH values and, in consequence, in inorganic carbon dissolution. Because part of the inorganic carbon pool is assumed to be of pedogenic origin, these emissions would ultimately not alter carbon budgets. The results of this study highlight the preferential degradation of younger organic substrates in freshly thawed Yedoma, if available, and a substantial release of CO2 from inorganic sources.},
  language  = {en}
}