Diese Dissertation beschreibt die Kombination von magnetischen Nanopartikeln (MNP) und N-isopropylacrylamid (NIPAM) basierten Mikrogelen (MG). Poly-NIPAM (PNIPAM) Mikrogele werden oft als Modellsysteme genutzt, z.B. für die Entwicklung von Oberflächenbeschichtungen, Aktuatoren, Sensoren und als Träger für Medikamente. Durch die Kombination mit MNP erweitern sich die Anwendungsgebiete. So kann das magnetische Mikrogel (MMG) mittels externer magnetischer Felder beeinflusst werden. Es entstehen multireaktive Gele.

Die erste Studie beschäftigt sich mit anfänglichen Problemen der Beladung von MG mit MNP. Der Einfluss von elektrischen Ladungen auf die Beladung wird untersucht. Es zeigt sich, dass sich negativ geladene MNP vorzugsweise in positiv geladenen MG einlagern. Zusätzlich wird die Beladung noch durch andere Faktoren beeinflusst. Die Studie zeigt, dass sich die entstehenden MMG durch Magnetfelder beeinflussen lassen. Somit kann das MMG auf Oberflächen in Feldrichtung gestreckt werden und in Dispersion abgetrennt werden.

Die zweite Studie befasst sich mit der Struktur der Mikrogele als Ergebniss verschiednenr Synthesemethoden. Dabei steht die Verteilung des Quervernetzers im Vordergrund. Es werden drei verschiedene Synthesemethoden betrachtet: die Batch-Methode (Eintopfsynthese), die Feeding-Methode (kontinuierliches Zuführen der Reaktanten) und die Semi-Batch-Methode (Kombination aus den beiden erstgenannten Methoden). Des Weiteren werden die Geschwindigkeitskonstanten der Reaktion für die einzelnen Reaktanten bestimmt. Zusätzlich zeigt sich, dass die Reaktionszeit für die Mikrogelsynthese drastisch reduziert werden kann, ohne dass die Gel-Eigenschaften verloren gehen.

Die dritte Studie untersucht die Verteilung des Quervernetzers mittels Elastizitäts-messungen durch das Rasterkraftmikroskop. Aus den Messungen geht eine heterogene Verteilung für die Batch-Methode und eine homogene Verteilung für die Feeding-Methode hervor. Mit Hilfe der Transmissionelektronenmikroskopie (TEM) kann die Verteilung des Quervernetzers ebenfalls beobachtet werden. Diese Mikrogele werden mit MNP beladen und die Verteilung der MNP wird auch mit TEM untersucht. Es zeigt sich, dass sich nur bei den homogen quervernetzten Mikrogelen eine homogene MNP-Verteilung einstellt.

Die vierte Studie befasst sich mit weiteren Einflussfaktoren auf die Kombination aus MNP und MG. Dabei wird ein zusätzliches hydrophobes Copolymer in eines der zwei untersuchten Mikrogele eingebaut. Dieser Einbau beeinflusst die Verteilung der MNP. Die magnetischen Messungen wurden von der AG Wende (im Speziellen von Joachim Landers), durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen die Beweglichkeit der MNP in den Mikrogelen und werden für die Abschätzung der Wechselwirkungsstärke zwischen den MNP und der Mikrogelmatrix genutzt.