Ziel der Arbeit ist die Erzeugung antibakterieller Oberflächen durch eine reaktive Oberflächen-/Randschichtmodifizierung von PLA in Luft und demnach den Verzicht von Silber, zusätzlichen chemische Prozesse und Materialien.

Zu Beginn der Dissertation müssen zunächst der Wirkungstyp (durch Ladungseintrag und/oder Änderung der Oberflächenenergie), -mechanismus, -spektrum sowie Anwendungspotentiale bestimmt werden. Die Modifizierung von PLA erfolgt mittels niederenergetischer Elektronen (E < 150 keV). Es soll genau bestimmt werden, in welchem Dosisbereich eine antibakterielle bzw. Zellwachstums hemmende/inhibierende Wirkung des PLAs erreicht wird. Um keine ungewollten Änderungen in den Materialeigenschaften durch die Elektronenbehandlung zu erzeugen, soll ebenfalls sichergestellt werden, dass keine thermischen Effekte entstehen, die zu einer zusätzlichen mechanischen Belastung und dem Verlust der eingefangenen Radikale führen. Die zeitliche Beständigkeit der induzierten Radikale bzw. deren Erhaltung ist zu bestimmen, um deren Einfluss auf die antibakterielle Wirkung untersuchen zu können.

Für die physikalische/chemische Charakterisierung der durch die Elektronenbehandlung modifizierten Oberflächen- /Randschichteigenschaften werden die Fourier-Transform-Infrarotspektrometie (chemische Veränderung), Kontaktwinkelmessung (Messung der Oberflächenenergie), dynamische Differenzkalorimetrie (Wärme Aufnahme-/Abgabekapazität), Rasterelektronenmikroskopie gekoppelt mit energiedispersiven Röntgenspektroskopie (Nachweis der Funktionalisierung) und Kernspinresonanzspektroskopie (Nachweis der Funktionalisierung), Elektronenspinresonanzspektroskopie (Nachweis der Radikale), Oberflächen pH-Wert Messung sowie Feldmessungen (Charakterisierung des Ladungseintrags) eingesetzt werden. Zu überprüfen ist ebenfalls in wieweit das Abbauverhalten als auch die mechanischen Eigenschaften von PLA durch die Elektronenbehandlung beeinträchtigt werden.