Willkommen am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation

Willkommen am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation

Was wir wollen
So genau man auch verstehen mag, wie im Labor ein einzelner Wassertropfen entsteht, so kann man doch nicht vorhersagen, wie unzählige Tropfen in der Atmosphäre Wolken bilden und das Klima der Erde entscheidend beeinflussen; und so genau man einen Nervenimpuls auch vermessen mag, so versteht man noch nicht, wie Milliarden von ihnen einen Gedanken formen. In solchen Systemen, ob belebt oder unbelebt, sind physikalische Prozesse der Selbstorganisation am Werk: Viele miteinander wechselwirkende Teile organisieren sich selbstständig - ohne äußere Steuerung - zu einem komplexen Ganzen. An unserem Institut erforschen wir die grundlegenden Mechanismen dieses Zusammenwirkens, um ein detailliertes Verständnis komplexer Systeme zu erlangen. Auch die großen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts, von Klimawandel und ökonomischen Krisen bis hin zu Problemen in Energieversorgung und Verkehr, sind eng mit diesen wissenschaftlichen Fragestellungen verknüpft. Ohne ein tiefes Verständnis der Dynamik und Selbstorganisation in komplexen und hochvernetzten Systemen sind sie nicht zu bewältigen. Mit unserer Grundlagenforschung wollen wir also nicht nur das Verständnis der Natur vertiefen, sondern auch zu einem nachhaltigen Leben auf unserem Planeten beitragen.

Aktuelles


Auf die Mischung kommt es an

Auf die Mischung kommt es an

12. Mai 2022
Es gibt Flüssigkeitstropfen, die sich erst auf Oberflächen ausbreiten und dann von alleine wieder zusammenziehen – dies hat eine Gruppe von Wissenschaftler*innen um Nate Cira von der Harvard und Cornell University und Stefan Karpitschka vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation herausgefunden. Dieser Bumerang-Effekt hängt dabei von der Zusammensetzung der Tröpfchen ab. Da diese beim Zusammenziehen – anders als beim herkömmlichen Trocknen – so gut wie keine Spuren hinterlassen, birgt dies neue Möglichkeiten für die Reinigung und Beseitigung von Partikeln auf empfindlichen Oberflächen, wie beispielsweise Mikrochips.
Wollknäuel im Wind: Die Geometrie der turbulenten Mischung

Wollknäuel im Wind: Die Geometrie der turbulenten Mischung

26. April 2022
Wer regelmäßig seinen Kaffee umrührt, weiß um die Vorteile turbulenten Mischens: Die Bewegung des Löffels erzeugt eine turbulente Strömung, welche die Milch enorm schnell und gleichmäßig in der Tasse verteilen kann. Turbulente Mischung ist aber auch für die Verteilung von Benzin im Motorzylinder oder von Staubpartikeln in der Atmosphäre verantwortlich. Der Gruppe um Prof. Michael Wilczek am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation und der Universität Bayreuth gelang es nun die Geometrie der turbulenten Mischung besser zu verstehen; ihre Ergebnisse wurden kürzlich in Nature Communications veröffentlicht.

Forschungsabteilungen


Fluidphysik, Strukturbildung und Biokomplexität(Prof. Dr. Dr. h.c. Eberhard Bodenschatz)

Fluidphysik, Strukturbildung und Biokomplexität
(Prof. Dr. Dr. h.c. Eberhard Bodenschatz)

Wir untersuchen die Dynamik komplexer nichtlinearer Systeme experimentell und theoretisch. Unsere Interessen sind zur Zeit ausgerichtet auf Biokomplexität in der Zellbiologie, hydrodynamische Turbulenz (insbesondere Lagrangesche Eigenschaften von Turbulenz), Strukturbildung und raum-zeitliches Chaos, sowie Geodynamik der Erdkruste.
Dynamik komplexer Fluide (Prof. Dr. Stephan Herminghaus)

Dynamik komplexer Fluide
(Prof. Dr. Stephan Herminghaus)

Zu der großen Stoffklasse der sogenannten komplexen Fluide gehören Emulsionen und Granulate ebenso wie die sog. aktiven Fluide, deren Partikel ein Eigenleben haben: Planktonschwärme, biologische Fluide, oder sogar der strömende Straßenverkehr. Bei unserer Forschung an diesen Systemen geht es stets um die Frage, welche qualitativ neuen Phänomene entstehen, wenn viele gleichartige Elemente bzw. Subsysteme (die Körner eines Granulats, die aktive schwimmenden Planktonpartikel oder die einzelnen Verkehrsteilnehmer) in innige Wechselwirkung miteinander treten. Die daraus resultierenden (sog. emergenten) Phänomene sind enorm vielfältig und führen neben Entwicklungen mit hohem Anwendungspotential auch direkt zu Grundfragen der Strukturentstehung: wie kommt die Natur vom Sein zum Werden?
Physik lebender Materie (Prof. Dr. Ramin Golestanian)

Physik lebender Materie
(Prof. Dr. Ramin Golestanian)

Die Abteilung „Physik lebender Materie“ widmet sich einer Bandbreite von theoretischen Forschungsfeldern, die das skalenübergreifende Verständnis der Dynamik von lebenden Systemen aus physikalischer Sicht anstreben.

Max-Planck-Forschungsgruppen

Theorie neuronaler Systeme
Dr. Viola Priesemann
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