Das wissenschaftliche Ziel der Arbeit ist die Untersuchung von optischen und chemischen Eigenschaften von kohlenstoffhaltigen Teilchen im besonderen Fullerene bei hohen Temperaturen. Die Arbeit behandelt im Detail den Aufbau und die Charakterisierung einer Messapparatur zur Untersuchung von Fulleren-Kationen. Nach einer kurzen Einführung zum Thema und einer Beschreibung des Aufbaus der Arbeit beginnt diese mit der Charakterisierung der Apparatur als Ganzes und ihrer Elemente. Dazu gehört die weiterentwickelte Sublimationsionenquelle, der Quadrupolspeicher und der Ionendetektor. Es werden eingehende Messungen zur Speicherung und zum Nachweis der absoluten Zahl von gespeicherten Ionen vorgestellt. Weiterhin wird das optische Nachweissystem bezüglich der Sammelleistung und des Empfindlichkeit eingehend untersucht. Nach der Einführung in die Apparatur wird die Verteilung der Ionen im Speicher näher beleuchtet und gezeigt, dass ein optischer Nachweis der Zahl gespeicherter Ionen möglich ist. Außerdem wird gezeigt, dass es gelingt die kinetische Temperatur der Ionen im Speicher, durch die geometrische Vermessung der Ionenverteilung zu bestimmen. Im weiteren wird auf die thermische Emission heißer C60+ näher eingegangen. Dazu wird ein klassisches dielektrisches Modell zur thermischen Emission vorgestellt. Es werden Messprinzipien zur Temperaturbestimmung der lasergeheizten Ionen erörtert und Messungen zur Temperatur des Ionenensembles präsentiert. Weiterhin werden Messungen zum C2-Verlust von C60+ als Funktion der Temperatur vorgestellt. Die experimentell ermittelte Aktivierungsenergie der C2-Verlustreaktion mit Ea = 2,3...5,4eV zeigt deutliche Abweichungen zu bekannten Literaturwerten. Die Ergebnisse dieser Messung werden mit einer nummerischen Simulation zur Energieverteilung im Ionenensemble diskutiert. Die Arbeit endet mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick auf weitere experimentelle Möglichkeiten der Messmethode. / The scientific goal of this work is the study of optical and chemical properties of carbon containing particles especially fullerenes at high temperatures. This work covered the construction and characterization of the measuring apparatus for the investigation of fullerene cations. It follows a characterization of the apparatus and its elements after a short introduction and a description of the structure of this work. This involved the further developed sublimation ion source, the quadrupole trap and the ion detections system. Extensive measurements of the ion trapping and the proof of the absolute number of trapped ions are presented. Further on the optical detections system is characterized in depth regarding the collection efficiency and sensitivity. After the introduction in the apparatus the distribution of the ions inside the trap is closer examined. The possibility of the optical detections of the number of trapped ions is shown. Additionally it is pointed out that the kinetic temperature of the ions can be extracted by geometrical measurement of the ion distribution. Further on it is enlarged on the thermal emission of hot C60. For this a classical dielectric model for the thermal emission is presented. Measuring principals of the temperature determination of laser heated ions are discussed and temperature measurements of the ion ensemble are presented. Measurements of the C2-loss as function of the temperature are presented. The results of the extracted activation energy of Ea = 2.3...5.4eV for the C2-loss reaction of C60+ shows a discrepancy to literature results. The results of this measurements are discussed with help of an numerical simulation of the internal energy distribution of the ion ensemble. This work closes with a summery and an outlook of further experimental potentialities of the measuring method.

Thermal separation is defined as a mass transfer process driven by molecular forces. The process involves the heat transfer between two phases with different composition. In general, thermal separation occurs when heat is generated in the system additionally to the already existing phases. In a second phase the mass is transferred in the system (adsorption) and at the end of this step the separation is completed. The thermal separation can be achieved in temperature or concentration gradient function of system configuration [1]. Thermo-chromatography is a process in which the separation occurs in gase-ous phase. By passing a heated gas through a column a thermal gradient is created with a continuously decreasing temperature along the column. The separation occurs based on the different volatilization temperatures, the less volatile species will condense on the column walls at the higher temperatures and the highly volatile compounds will condense at lower temperatures. Parameters like temperature, carrier flow rate, column geometry and length have impact on the absorption of the compound on the column material affecting the separation efficiency. The thermal separation has been used for separation of Molybdenum (Mo) and Technetium (Tc) by either sublimation in the case of 94mTc {2,3,4] or dry distillation in the case of 99mTc from neutron irradiated MoO3 [5]. The thermal separation process has been used in the development of a new type of Mo/Tc generators starting from the MoO3 as target material for production of 99mTc in linear accelerators [6]. Dry distillation has become a standard procedure for separation of radioiodine from tellurium targets [7]. The present paper describes the thermal separation of a three component system (Cu/Mo/Tc) used as a target in the production of 99mTc through the 100Mo(p,2n) reaction. Material and Methods The separation method involves the use of oxygen as a carrier gas and oxidation agent. The method is based on the different volatilization temperatures of Tc formed oxides and the MoO3 formed in the system during the oxidation. In the presence of oxygen the existing Tc is oxidized to its anhydride as Tc2O7 (b.p. 319 ⁰C; m.p. 110.9 ⁰C) following the reaction: 4Tc + 7O2 →2Tc2O7 The T2O7 has a saturated vapor pressure of 310 ⁰C whilst Mo is completely oxidized to MoO3 having a sublimation temperature at 750 ⁰C. The initial experimental setup comprised a quartz tube (6 mm internal diameter, 40 cm long) which is introduced into a horizontal tube furnace (model 55035A, Lindberg). The left end of the quartz tube is connected to a pure oxygen supply which flows through the separation tube at a rate of 10 mL/min. The other end of the tube is opened to the atmosphere and protected with quartz wool. The quartz tube is heated over a length of 23 cm at a temperature of 850 ⁰C. The heated carrier gas is flowing on the tube length and the temperature gradient is created along the tube from 850 ⁰C to room temperature. During the process, the oxygen carries out the Tc oxides to a lower temperature and Tc2O7 is deposited in the cooler region of the tube in a similar manner as described by Tachimory [5]. The temperature gradient is calibrated by meas-uring the temperature inside the tube at each centimeter along its length (FIG. 1). The radioactivity counting is performed by scan-ning the tube along its length every 2 centimeters by using a detection system shown in figure 2. The system comprises a GM tube coupled to a computer controlled linear actuator (Velmex Unislide). The tube is placed at a distance of approximately 25 mm from the collimator of GM. Preliminary testing using Mo powder Prior to testing the three component separation, a reference test was performed by using 120 mg of natural Mo powder (Alpha Aesar, 99.9 %) soaked with 50 MBq NaTcO4 (Cardinal Health, radiochemical purity >95 %). After evaporation the dried powder was introduced into a quartz tube (6 mm ID, 40 mm long) and heated up to 850 ⁰C in the presence of oxygen flowing at a rate of 10 mL/min. Three component separation The targets prepared for the production of 99mTc by a cyclotron were comprised of copper (Cu) (C101, oxygen free) support having a Mo layer deposited on the surface in an elliptical form as described in literature [8,9]. About 60 to 250 mg of Mo (99.9%, Alpha Aesar) was deposited on the target surface. 70 MBq of Tc (Cardinal Health) as NaTcO4 (> 99 % radiochemical purity) was deposited on the Mo insert to mimic the conditions created during proton irradiation. The Tc spike was evaporated to dryness and the Cu/Mo/Tc target was then introduced into the experimental setup. The process was allowed to continue for 20 min. The experiment was carried out by inserting the target plates in a quartz tube (CanSci, Canada) of similar design to those described by Fonslet for the separation of radio-iodine from TeO2 targets [7]. The quartz tube can be seen in FIG. 2 and illustrated with dimensions indicated in FIG. 3. Separation of in-situ cyclotron produced Tc by irradiation of Mo targets with a proton beam. A third set of experiments have been performed for in-situ generated Tc by irradiation of circular targets containing approximately 60 mg Mo deposited on a copper support. The targets were irradiated for 30 min with a proton beam with the energy of 15 MeV and a current of 50 µA. The separation was performed using similar experimental conditions as previously described. The quartz tube was scanned in length by using a RadioTLC scanning system calibrated for 99mTc and 99Mo isotopes. After the thermal separation was completed 99mTc was recovered as NaTcO4 by selectively washing the quartz tube with 1 M NaOH (Fisher) solution. The presence of Mo in the NaTcO4 solution was verified by a colorimetric strip test (EM-Quant Mo test kit, Millipore). The presence of copper was qualitatively analyzed by adding a few drops of concentrated NH4OH (Fisher) solution and checking the formation of Schweitzer reagent. Results Thermal separation of Tc-Mo powder After 20 min the deposition of MoO3 was ob-served as yellow crystals in the region of tem-perature of 770 ⁰C, which is in accordance with the results reported in the literature [5]. The activity of 99mTc was detected at about 5 cm from the exit of the tube furnace in a temperature range starting with 310 ⁰C and ending at 46 ⁰C (FIG. 4).

Gegenstand der Arbeit sind Grundlagenuntersuchungen zu einem technischen Messsystem für Gerüche. Das System besteht aus Quarzmikrowaagen als Sensoren und einer Anreicherungseinheit zur Erhöhung der Sensitivität der Sensoren. Als neuartige chemisch sensitive Schichten der Quarzmikrowaage wurden 2 Typen von polymeren Komplexverbindungen untersucht und Erklärungen des Verhaltens vorgeschlagen. Feste Phasen aus der Gaschromatografie besitzen jedoch für den Sensor-Einsatz günstigere Eigenschaften. Die wichtigsten Betriebs-Parameter der Anreicherungseinheit werden unter praxisnahen Bedingungen mit einer rein empirischen Methode untersucht. Damit kann die Empfindlichkeit des Messsystems bei Reinstoffen die menschliche Nase übertreffen.

In this work, a 3-terminal capacitance dilatometer was set up and used for measurements of the thermal expansion and magnetostriction of novel superconducting iron pinictides and related materials. In particular, \re~with R\,=\,La, Ce, Pr, Sm, Gd, \laf~and Ca(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$ have been investigated. The data on polycrystalline \laf~are the first published thermal expansion data on this material. The lattice effects at the structural and the magnetic phase transition have been investigated and the phase diagram upon F-doping has been studied. A main result is the observation of a previously unknown fluctuation regime for the doping level $\mathnormal{x}\leqslant$ 0.04 over a large $T$ range above the structural transition temperature \ts. The absence of any structural anomalies in the normal state of the superconducting \laf~samples with $\mathnormal{x}\geqslant$ 0.05 corroborates the discontinuous character of the phase boundary not only for the magnetism but also for the structural degrees of freedom. Similarly, the presence of high-temperature fluctuations is found for all \re~undoped materials under study. The discussion of the probable origin of the fluctuations as well as the definition of the structural transition temperature \ts~are done. The low temperature features shown by the thermal expansion data for \re~are caused by the onset of long range magnetic order of the $4f$-moments and their different configurations. In particular, \pr, which has a very pronounced anomaly associated with Pr-ordering exhibits a large magnetostriction at low temperatures. By discussing this effect along with the magnetization, resistivity and other measurements, it is found that this large magneto-elastic effect may originate from the correlations between the momentum from Fe$^{3+}$ and Pr$^{3+}$. Last, the thermal expansion of Ca(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$ 122 single crystals is investigated. Ca(Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_2$As$_2$ is one of the first materials where single crystals are available. The thermal expansion results on the undoped compound with $x=0$ show a large anomaly at the combined magnetic and structural transition which is far sharper than that for polycrystalline systems. Upon doping, both transitions are suppressed and their splitting is visible in the thermal expansion data. The high precision thermal expansion and magnetostriction results presented in this work are among the first data on the novel family of iron-based superconductors. A valuable insight in the respective ordering phenomena and the thermodynamic properties is provided.

Es werden Fragestellungen aus zwei aktuellen Problemkreisen der elektronisch hochkorrelierten Materialien untersucht. Dem unkonventionellen supraleitenden Zustand sowie dessen Wechselspiel mit magnetischen Effekten gelten die Arbeiten am Schwere-Fermionen-System UBe13 sowie der Dotierungsreihe (UTh)Be13. Sogenanntes Nicht-Fermiflüssigkeits-Verhalten steht im Zentrum der Untersuchungen an der Schwere-Fermionen-Verbindung CeNi2Ge2. Der Schwere-Fermionen-Supraleiter U1-xThxBe13 zeigt neben einem nichtmonotonen Verlauf der Übergangstemperatur in den supraleitenden Zustand Tc(x) einen zweiten Phasenübergang Tc2 < Tc im Konzentrationsbereich 0,019 < x < 0,0455. Als Ursache dieses Übergangs werden sowohl eine mit dem supraleitenden Zustand koexistierende magnetische Ordnung (Spindichtewelle) als auch eine Änderung des supraleitenden Zustands selber diskutiert. Hier konnte mittels dilatometrischer Untersuchungen gezeigt werden, dass der Phasenübergang bei Tc2 eine Vorläuferstruktur im Bereich x < 0,019 besitzt. Die aus diesem Ergebnis folgende Zuordnung charakteristischer Linien im T-x-Diagramm von U1-xThxBe13 schließt gängige Szenarien, die sich für T < Tc2 ausschließlich auf die Änderung des supraleitenden Zustands beziehen, aus. Manche Schwere-Fermionen-Verbindungen zeigen bis zu tiefsten Temperaturen keinen Übergang in einen kohärenten Fermiflüssigkeits-Zustand. Als Ursache dieses Nicht-Fermi-flüssigkeits-Verhaltens wird u.a die Ausbildung kritischer Spinfluktuationen diskutiert. Diese magnetischen Fluktuationen werden in Nähe eines quantenkritischen Punkts (QKP) erwartet, für den bei T=0 als Funktion eines Kontrollparameters ein magnetischer Phasenübergang auftritt. Die Vorhersagen des Konzepts eines "nearly antiferromagnetic Fermi liquid", für die Temperaturabhängigkeiten verschiedener Messgrößen von Systemen nahe eines QKP können an der Verbindung CeNi2Ge2 überprüft werden. Während bei nicht allzu tiefen Temperaturen in der vorliegenden Arbeit eine Übereinstimmung mit den Vorhersagen gefunden wurde, muss die Anwendbarkeit des Konzepts für CeNi2Ge2 bei tiefsten Temperaturen in Frage gestellt werden.

Die Zielstellung dieser Dissertation besteht darin, einen Beitrag zur Charakterisierung sowohl der Ausgangsmaterialien (Naturfasern, Polymere) als auch ihrer Verbundeigenschaften zu leisten. Morphologische Unterschiede der Fasern, im wesentlichen bedingt durch Erntezeitpunkt, Röstdauer und Verarbeitungsbedingungen, haben Einfluss auf die mechanischen Kennwerte als auch auf das Faser/Matrix-Interface des Verbundwerkstoffs. Durch unterschiedliche Verfahren (Thermoanalyse, Ubbelohde-Viskosimetrie, NMR-Spektroskopie, Einzelfaserzugversuch) werden sowohl das Degradationsverhalten als auch die Prozessgrenzen bestimmt. Zur Einschätzung des Grenzflächenzustands werden oberflächensensitive Verfahren (BET-Verfahren, Zeta-Potentialbestimmung, IR-Spektroskopie, Rasterelektronen-mikroskopie) angewendet. Die Charakterisierung der durch Compoundieren und Spritzgießen, bzw. durch Konsolidieren von Hybridvliesen hergestellten Verbunde erfolgt mittels quasi-statischer bzw. dynamisch-mechanischer Methoden (DMA). Fraktographische rasterelektronenmikroskopische und IR-spektroskopische Untersuchungen belegen die Veränderung des Interfaces durch geeignete Faserbehandlung, Prozessparameter und Haftvermittlung. Die vorliegende Arbeit weist die effektive Verstärkungswirkung der Naturfasern Flachs bzw. Hanf in hochpolymeren Matrices zuverlässig nach. / The objectives of this dissertation are the characterization of the components (natural fibers, polymers) and the resulting properties of the composites. Due to differences in fiber morphology, mainly caused by the date of harvest, retting and fiber separation procedures, the mechanical properties and the fiber/matrix interface are effected. The degradation and the limits of the process are characterized by means of thermal analysis, Ubbelohde viscosimetry, NMR spectroscopy and single fiber tensile test. Surface sensitive methods (BET measurements, zeta potential measurements, IR-spectroscopy) were applied to evaluate the fiber/matrix interface. The composites were first manufactured by compounding and injection molding as well as by consolidation of hybrid nonwovens and characterized by means of quasi statical and dynamic-mechanical methods. The effect of adequate fiber treatements, process parameters and coupling agents becomes obvious applying fractographic SEM and IR spectroscopic measurements. The gained results indicate the strengthening effect of natural fibers like flax and hemp on the performance of high polymers.

Solarthermie trägt wesentlich zur Verbrauchsreduzierung fossiler Energieträger bei. Die für eine thermische Zwischenspeicherung verwendeten Warmwasserspeicher werden häufig mittels schwerkraftbasierten Schichtenladern beladen. Bisher sind die komplexen Strömungsvorgänge im Beladesystem und deren Auswirkungen auf die Speichereffizienz begrenzt bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt daher eine detaillierte Auseinandersetzung mit den hydrodynamischen Effekten in einem Schichtenlader. Dreidimensionale CFD-Untersuchungen zeigen, dass im Belader Strömungsschwankungen auftreten, welche mit dem Ausströmverhalten korrelieren und den Schichtungsaufbau negativ beeinflussen. Variationen der Betriebsparameter und Beladergeometrie verdeutlichen deren Einflussnahme auf die Strömungseffekte im Beladesystem. Experimentelle PIV/PLIF-Untersuchungen bestätigen die mit der CFD gewonnenen Erkenntnisse wie z. B. Strömungsasymmetrien im Beladerrohr und ein teilweise periodisches Ausströmen. Zusätzlich identifizieren die experimentellen Messungen starke Instationaritäten der Strömung. / Solar thermal energy makes a significant contribution to reducing the consumption of fossil fuels. Hot water storage tanks are often equipped with gravity-based stratification devices. Up to now, the complex flow in the loading system and the effects on storage efficiency are only been rudimentarily known. In this Phd thesis, therefore, detailed examination of the hydrodynamic effects in a stratification device is conducted. 3D-CFD investigations show that a fluctuating flow exists in the device which correlate with the outflow behaviour and has a negative influence on the thermal stratification in the storages. Variations of the operating parameters and device geometry illustrates their influence on flow effects in the loading system. Experimental PIV/PLIF investigations confirm the results obtained from the CFD, such as flow asymmetries in the stratification device and a temporally periodic outflow. In addition, the experimental measurements identify strong instationarities of the flow.

Es werden Fragestellungen aus zwei aktuellen Problemkreisen der elektronisch hochkorrelierten Materialien untersucht. Dem unkonventionellen supraleitenden Zustand sowie dessen Wechselspiel mit magnetischen Effekten gelten die Arbeiten am Schwere-Fermionen-System UBe13 sowie der Dotierungsreihe (UTh)Be13. Sogenanntes Nicht-Fermiflüssigkeits-Verhalten steht im Zentrum der Untersuchungen an der Schwere-Fermionen-Verbindung CeNi2Ge2. Der Schwere-Fermionen-Supraleiter U1-xThxBe13 zeigt neben einem nichtmonotonen Verlauf der Übergangstemperatur in den supraleitenden Zustand Tc(x) einen zweiten Phasenübergang Tc2 < Tc im Konzentrationsbereich 0,019 < x < 0,0455. Als Ursache dieses Übergangs werden sowohl eine mit dem supraleitenden Zustand koexistierende magnetische Ordnung (Spindichtewelle) als auch eine Änderung des supraleitenden Zustands selber diskutiert. Hier konnte mittels dilatometrischer Untersuchungen gezeigt werden, dass der Phasenübergang bei Tc2 eine Vorläuferstruktur im Bereich x < 0,019 besitzt. Die aus diesem Ergebnis folgende Zuordnung charakteristischer Linien im T-x-Diagramm von U1-xThxBe13 schließt gängige Szenarien, die sich für T < Tc2 ausschließlich auf die Änderung des supraleitenden Zustands beziehen, aus. Manche Schwere-Fermionen-Verbindungen zeigen bis zu tiefsten Temperaturen keinen Übergang in einen kohärenten Fermiflüssigkeits-Zustand. Als Ursache dieses Nicht-Fermi-flüssigkeits-Verhaltens wird u.a die Ausbildung kritischer Spinfluktuationen diskutiert. Diese magnetischen Fluktuationen werden in Nähe eines quantenkritischen Punkts (QKP) erwartet, für den bei T=0 als Funktion eines Kontrollparameters ein magnetischer Phasenübergang auftritt. Die Vorhersagen des Konzepts eines "nearly antiferromagnetic Fermi liquid", für die Temperaturabhängigkeiten verschiedener Messgrößen von Systemen nahe eines QKP können an der Verbindung CeNi2Ge2 überprüft werden. Während bei nicht allzu tiefen Temperaturen in der vorliegenden Arbeit eine Übereinstimmung mit den Vorhersagen gefunden wurde, muss die Anwendbarkeit des Konzepts für CeNi2Ge2 bei tiefsten Temperaturen in Frage gestellt werden.

In dieser Arbeit wird ein Motorschutzsystem vorgestellt, das die Temperaturen in Asynchronmotoren während des Betriebes zuverlässig und sensorarm berechnet und dabei leicht auf andere Motoren übertragbar ist. Neben dem Schutz vor unzulässiger Erwärmung können die auftretenden Wicklungsverluste für eine wirkungsgradoptimale Ansteuerung genauer ermittelt werden. Basis ist ein thermisches 9-Körper-Modell, das die Temperaturverläufe wesentlicher Maschinenteile abbilden kann. Der vorgeschlagene Identifikationsalgorithmus sorgt für eine hohe Übereinstimmung der Temperaturverläufe. Fehler im thermischen Modell oder der Verlustleistungsberechnung können durch die Rückführung eines einzelnen Temperatursensors und eines verbesserten Schätzers der Läuferwicklungstemperatur korrigiert werden. Das Überschreiten definierter Temperaturgrenzen kann mit der vorgeschlagenen Abschaltzeitprognose auch im Fehlerfall frühzeitig erkannt werden.

Ortho-Fluorazobenzole stellen eine der interessantesten Familien von Azobenzolen dar, die mit sichtbarem Licht geschaltet werden können. Seit ihrer ersten Erwähnung durch unsere Gruppe im Jahr 2012 wurden sie aufgrund ihrer hervorragenden photo/elektrochemischen Eigenschaften intensiv auf molekularer Ebene, für biologische Anwendungen und in Volumenmaterialien untersucht. Typischerweise können ortho-fluorierte Azobenzole in beide Richtungen mit sichtbarem Licht und hohem Photoumsatz geschaltet werden. Außerdem weisen die Z-Isomere überlegene thermische Halbwertszeiten (bis zu 2 Jahre) auf. In dieser Arbeit werden zwei Projekte vorgestellt, die auf unseren kürzlich erworbenen Kenntnissen über fluorierte Azobenzole basieren. Zunächst wurde ein gemischtes Azobenzoldimer dargestellt, welches komplementäre Absorptionsprofile sowie die leichte elektrochemische Isomerisierung ausnutzt und dadurch dessen vier Schaltzustände orthogonal adressiert werden können. Dieses wurde bezüglich seiner Photoisomerisierung, thermischen Relaxation und seines elektrochemischen Schaltverhaltens untersucht. Anschließend haben wir ein 3D-Polymernetzwerk durch kovalente Vernetzung einer polyethylenglykol(PEG)-basierten Vorstufe mit einem fluorierten Azobenzol hergestellt, was zur Bildung eines photoempfindlichen Hydrogels führte. Als Folge davon konnten die mechanischen Eigenschaften des Gels durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht und der dadurch ausgelösten Azobenzol-Isomerisierung reversibel beeinflusst werden. / Ortho-fluoroazobenzenes represent one of the most interesting family of visible-light-responsive azobenzenes. Since the first report by our group in 2012, they have been intensively studied at the molecular level, for biological applications, and in bulk materials, due to their outstanding photo/electrochemical properties. Typically, ortho-fluorinated azobenzenes can isomerize in both directions using visible light with high photo-conversions, and the Z-isomers exhibit superior thermal half-lives (up to 2 years). In this work, two projects based on our recently acquired knowledge of fluorinated azobenzenes are presented. First, exploiting complementary absorption profiles and ease of electrochemical isomerization, a mixed azobenzene dimer, whose four isomers can be orthogonally addressed was prepared. It was investigated from its photo-isomerization, thermal relaxation, and electrochemical isomerization aspects. Second, we prepared a photo-responsive hydrogel via covalently cross-linking a poly(ethylene glycol) (PEG)-based precursor with a fluorinated azobenzene forming a 3D polymer network. As a result, the gel’s mechanical properties could be tuned reversibly due to the azobenzenes’ isomerization triggered by visible light irradiation.