Definition und chemische Grundlagen
Organische Werkstoffe sind Materialien, deren Grundgerüst überwiegend aus kovalent verknüpften Kohlenstoffverbindungen besteht, häufig unter Einbeziehung von Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Halogenen. Im werkstofftechnischen Kontext umfasst der Begriff Polymere (thermoplastische, duroplastische und elastomere Systeme), organische Kleinmoleküle, Oligomere sowie natürliche Biopolymere wie Cellulose, Lignin oder Melanine (z. B. Eumelanin).

Struktur–Eigenschafts-Beziehungen
Die Eigenschaften organischer Werkstoffe werden stark von der molekularen Architektur bestimmt: Konjugierte π‑Systeme (z. B. in Carbazol-basierten Materialien) ermöglichen Ladungstransport und optische Funktionalität, während flexible aliphatische Segmente eher zu niedrigen Glasübergangstemperaturen und hoher Zähigkeit führen. Supramolekulare Wechselwirkungen (π–π‑Stacking, Wasserstoffbrücken, van‑der‑Waals‑Kräfte) steuern Morphologie, Kristallinität und damit mechanische, thermische und elektronische Eigenschaften.

Anwendungsfelder
Organische Funktionswerkstoffe spielen eine zentrale Rolle in der organischen Elektronik (OLEDs, organische Solarzellen, OFETs), in Beschichtungen, Klebstoffen, Faserverbundsystemen sowie in bioinspirierten und bioabbaubaren Werkstoffen. Pigmentartige Biopolymere wie Eumelanin eröffnen Perspektiven für biokompatible, leicht leitfähige und photostabile Systeme.

Besonderheiten gegenüber anorganischen Werkstoffen
Im Vergleich zu anorganischen Werkstoffen weisen organische Systeme typischerweise geringere Dichte, niedrigere Einsatztemperaturen und eine höhere chemische Designfreiheit auf. Gleichzeitig sind sie anfällig für thermische und photo‑oxidative Degradation, was Stabilisierungskonzepte (Antioxidantien, UV‑Absorber, Barrierebeschichtungen) erfordert.

Aktuelle Herausforderungen
Forschungsrelevant sind insbesondere die präzise Kontrolle über Molekül- und Suprastruktur, die Vorhersage von Alterungsprozessen, die Skalierung nachhaltiger Synthesen ("organic" im Sinne erneuerbarer Rohstoffe) sowie die Integration organischer mit anorganischen Phasen in hybriden Werkstoffsystemen.