DCF Aktuelles

04.09.2008 Herbstfest 2008

Axel Fingerle ist für seine Dissertation "Entropy, Prodution and Phase Transitons far from Equilbrium with Emphasis on Wet Granular Matter" mit dem Berliner-Ungewitter-Preis der Universität Göttingen für hervorragende Promotionen ausgezeichnet worden.

14.07.2008 Axel Fingerle erhält Dr. Berliner- Dr. Ungewitter-Preis

Axel Fingerle ist für seine Dissertation "Entropy, Prodution and Phase Transitons far from Equilbrium with Emphasis on Wet Granular Matter" mit dem Berliner-Ungewitter-Preis der Universität Göttingen für hervorragende Promotionen ausgezeichnet worden.
Es ist eine Jahrhunderte alte Tradition, dass die (Druck-)Fahnen an einem Tag im Jahr zusammen mit den Socken der Galeerensklaven gezeigt werden, um die unglückliche Schicksale der Träger öffentlich zu machen (das sogenannte Row-Set). Dies ist eine der gefeierten Ergebnisse, die die Gemeinheit im Jahr 1818 im Rahmen der berühmten Verhandlungen mit Napolen I. sicherstellen konnte.

01.04.2008 Alte Tradition

Es ist eine Jahrhunderte alte Tradition, dass die (Druck-)Fahnen an einem Tag im Jahr zusammen mit den Socken der Galeerensklaven gezeigt werden, um die unglückliche Schicksale der Träger öffentlich zu machen (das sogenannte Row-Set). Dies ist eine der gefeierten Ergebnisse, die die Gemeinheit im Jahr 1818 im Rahmen der berühmten Verhandlungen mit Napolen I. sicherstellen konnte.
Göttinger Max-Planck-Forscher gewinnen tiefe Einblicke in die komplexe Struktur feuchter Granulate
Wer sich am Strand an der Bildhauerei mit feuchtem Sand versucht, braucht einiges an Geschicklichkeit und Phantasie, aber kein Rezeptbuch: Der Wassergehalt ist nämlich für die mechanischen Eigenschaften des Sandes weitgehend unwichtig. Diese Beobachtung, die auch genauen Messungen im Labor standhält, lässt Forscher rätseln. Denn schon bei einem Gehalt von nur etwa drei Prozent bildet die Flüssigkeit im Innern des Gefüges eine hochkomplexe Struktur. Dennoch bleibt die mechanische Steifigkeit des nassen Sandes in einem Feuchtigkeitsbereich von weniger als einem bis weit über zehn Prozent praktisch konstant, obwohl sich die flüssige Struktur in seinem Innern enorm verändert. Forscher am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen, der "Australia National University" in Canberra, der Universität Erlangen, sowie dem ESRF in Grenoble haben deshalb die flüssigen Strukturen in feuchten Granulaten mittels Röntgen-Mikrotomographie untersucht und dabei ihre Gesetzmäßigkeit entschlüsselt (Nature Materials, Online-Veröffentlichung am 10.2.2008).
Die Röntgen-Mikrotomographie ist in der Medizin auch unter dem Begriff Computertomographie bekannt. Wissenschaftler durchstrahlen dabei ein Objekt aus verschiedenen Winkeln mit Röntgenstrahlen und erstellen ein Schattenbild ähnlich einer gewöhnlichen Röntgenaufnahme. Ein Computer wertet alle diese Bilder aus und ermittelt, welche dreidimensionale Struktur das Objekt haben muss, um diese Schattenbilder zu erzeugen. Wenn Wissenschaftler dabei eine brillante Röntgenquelle nutzen, wie etwa die Synchrotron-Strahlungsquelle am ESRF in Grenoble, entstehen auf diese Weise Computertomographien mit einer Auflösung von wenigen Tausendstel Millimetern. Das ist genug, um die winzigen und dabei hochkomplexen flüssigen Strukturen aufzulösen, die sich in einem feuchten Granulat bilden, wie beispielsweise im Innern einer Sandburg.
 Abb. Die Röntgen-Mikrotomographie eines Flüssigkeitsclusters in einer dichten Schüttung aus Glaskugeln (Durchmesser der Kugeln etwa 0,8 Millimeter)  Bild: Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation
Was Forscher zu sehen bekommen, ist zunächst verblüffend: Die Flüssigkeit durchsetzt das Granulat keineswegs vollständig, verdrängt also nicht die Luft aus den Zwischenräumen. Vielmehr entsteht ein filigranes Gebilde, in dem Flüssigkeit, Körner und Luft gleichermaßen nebeneinander bestehen. Der Grund hierfür ist recht leicht zu verstehen: Da die Flüssigkeit die Körner benetzt (sonst könnte man sie überhaupt nicht in das Granulat hineinbringen), möchte sie sich mit möglichst viel 'Korn' umgeben. Das geht am besten an den Kontaktstellen, an denen sich zwei Körner berühren. Der 'leere' Raum dazwischen ist für die Flüssigkeit relativ unattraktiv und füllt sich mit Luft.
Als die Göttinger Wissenschaftler nun die Geometrie dieser filigranen flüssigen Gebilde genauer untersuchten, stellten sie fest, dass sie nicht nur alle den gleichen Druck haben, sondern dass dieser auch unabhängig vom Flüssigkeitsgehalt sein muss. Dies ist der Schlüssel zu der universellen Steifigkeit des Materials: Der gleiche Druck entspricht einer gleichen Kraft im Inneren und führt somit zu gleichen mechanischen Eigenschaften des feuchten Granulats. "Diese Eigenschaften sind nicht nur beim Bau von Sandburgen entscheidend", erklärt Stephan Herminghaus, der Leiter der Studie. "Sie sind für die Pharma- und Lebensmittelindustrie ebenso relevant wie für das Verständnis mancher Naturkatastrophen, wie zum Beispiel Erdrutsche: Denn überall dort hat man es mit feuchten Granulaten zu tun, deren mechanische Eigenschaften wir nun besser verstehen."
Originalveröffentlichung:
M. Scheel, R. Seemann, M. Brinkmann, S. Herminghaus, M. Di Michiel, B. Breidenbach, and A. Sheppard:  “Morphological Clues to wet granular pile stability”  Nature Materials 7 (2008) 189  [Journal URL]   Kontakt:   Prof. Dr. Ralf Seemann    Dr. Martin Brinkmann  Prof. Dr. Stephan Herminghaus

10.02.2008 Warum kann jeder Sandburgen bauen?

Göttinger Max-Planck-Forscher gewinnen tiefe Einblicke in die komplexe Struktur feuchter Granulate

Wer sich am Strand an der Bildhauerei mit feuchtem Sand versucht, braucht einiges an Geschicklichkeit und Phantasie, aber kein Rezeptbuch: Der Wassergehalt ist nämlich für die mechanischen Eigenschaften des Sandes weitgehend unwichtig. Diese Beobachtung, die auch genauen Messungen im Labor standhält, lässt Forscher rätseln. Denn schon bei einem Gehalt von nur etwa drei Prozent bildet die Flüssigkeit im Innern des Gefüges eine hochkomplexe Struktur. Dennoch bleibt die mechanische Steifigkeit des nassen Sandes in einem Feuchtigkeitsbereich von weniger als einem bis weit über zehn Prozent praktisch konstant, obwohl sich die flüssige Struktur in seinem Innern enorm verändert. Forscher am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen, der "Australia National University" in Canberra, der Universität Erlangen, sowie dem ESRF in Grenoble haben deshalb die flüssigen Strukturen in feuchten Granulaten mittels Röntgen-Mikrotomographie untersucht und dabei ihre Gesetzmäßigkeit entschlüsselt (Nature Materials, Online-Veröffentlichung am 10.2.2008).

Die Röntgen-Mikrotomographie ist in der Medizin auch unter dem Begriff Computertomographie bekannt. Wissenschaftler durchstrahlen dabei ein Objekt aus verschiedenen Winkeln mit Röntgenstrahlen und erstellen ein Schattenbild ähnlich einer gewöhnlichen Röntgenaufnahme. Ein Computer wertet alle diese Bilder aus und ermittelt, welche dreidimensionale Struktur das Objekt haben muss, um diese Schattenbilder zu erzeugen. Wenn Wissenschaftler dabei eine brillante Röntgenquelle nutzen, wie etwa die Synchrotron-Strahlungsquelle am ESRF in Grenoble, entstehen auf diese Weise Computertomographien mit einer Auflösung von wenigen Tausendstel Millimetern. Das ist genug, um die winzigen und dabei hochkomplexen flüssigen Strukturen aufzulösen, die sich in einem feuchten Granulat bilden, wie beispielsweise im Innern einer Sandburg.


Abb. Die Röntgen-Mikrotomographie eines Flüssigkeitsclusters in einer dichten Schüttung aus Glaskugeln (Durchmesser der Kugeln etwa 0,8 Millimeter)
Bild: Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation

Was Forscher zu sehen bekommen, ist zunächst verblüffend: Die Flüssigkeit durchsetzt das Granulat keineswegs vollständig, verdrängt also nicht die Luft aus den Zwischenräumen. Vielmehr entsteht ein filigranes Gebilde, in dem Flüssigkeit, Körner und Luft gleichermaßen nebeneinander bestehen. Der Grund hierfür ist recht leicht zu verstehen: Da die Flüssigkeit die Körner benetzt (sonst könnte man sie überhaupt nicht in das Granulat hineinbringen), möchte sie sich mit möglichst viel 'Korn' umgeben. Das geht am besten an den Kontaktstellen, an denen sich zwei Körner berühren. Der 'leere' Raum dazwischen ist für die Flüssigkeit relativ unattraktiv und füllt sich mit Luft.

Als die Göttinger Wissenschaftler nun die Geometrie dieser filigranen flüssigen Gebilde genauer untersuchten, stellten sie fest, dass sie nicht nur alle den gleichen Druck haben, sondern dass dieser auch unabhängig vom Flüssigkeitsgehalt sein muss. Dies ist der Schlüssel zu der universellen Steifigkeit des Materials: Der gleiche Druck entspricht einer gleichen Kraft im Inneren und führt somit zu gleichen mechanischen Eigenschaften des feuchten Granulats. "Diese Eigenschaften sind nicht nur beim Bau von Sandburgen entscheidend", erklärt Stephan Herminghaus, der Leiter der Studie. "Sie sind für die Pharma- und Lebensmittelindustrie ebenso relevant wie für das Verständnis mancher Naturkatastrophen, wie zum Beispiel Erdrutsche: Denn überall dort hat man es mit feuchten Granulaten zu tun, deren mechanische Eigenschaften wir nun besser verstehen."

Originalveröffentlichung:

M. Scheel, R. Seemann, M. Brinkmann, S. Herminghaus, M. Di Michiel, B. Breidenbach, and A. Sheppard:
“Morphological Clues to wet granular pile stability”
Nature Materials 7 (2008) 189
[Journal URL]

Kontakt:
Prof. Dr. Ralf Seemann
Dr. Martin Brinkmann
Prof. Dr. Stephan Herminghaus

Klaus Röller und Axel Fingerle erhielten für ihre Arbeit, "Efficent Simulation Techniques for Dry and Wet Granular Matter", den Heinz Billing Preis 2007 der Universität Göttingen.

11.07.2007 Klaus Röller und Axel Fingerle erhalten Heinz Billing Preis

Klaus Röller und Axel Fingerle erhielten für ihre Arbeit, "Efficent Simulation Techniques for Dry and Wet Granular Matter", den Heinz Billing Preis 2007 der Universität Göttingen.
Ralf Seemann hat den Ruf auf eine Professur für Experimentelle Physik an der Universität des Saarlandes angenommen.

03.09.2007 Ralf Seemann nimmt Ruf an

Ralf Seemann hat den Ruf auf eine Professur für Experimentelle Physik an der Universität des Saarlandes angenommen.
Dr. Sarah Köster hat die Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck Gesellschaft verliehen bekommen.

27.06.2007 Sarah Köster bekommt Otto-Hahn-Medallie verliehen

Dr. Sarah Köster hat die Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck Gesellschaft verliehen bekommen.
Dr. Zeina Khan hat von der Alexander von Humboldt - Stiftung einen Forschungsstipendium erhalten.

05.03.2007 Zeina Khan erhält Forschungsstipendium

Dr. Zeina Khan hat von der Alexander von Humboldt - Stiftung einen Forschungsstipendium erhalten.
Holger Stark hat den Ruf auf eine Professur für Theoretische Physik an der TU Berlin (Nachfolge Hess) angenommen.

14.02.2007 Holger Stark nimmt Ruf an TU Berlin an

Holger Stark hat den Ruf auf eine Professur für Theoretische Physik an der TU Berlin (Nachfolge Hess) angenommen.
 
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