DCF Projektpartner

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Mit Hilfe der tröpfchenbasierten Mikrofluidik untersuchen wir die Dynamik von Mikro- und Nanostrukturen in zweiphasigen Fluiden, von der Organisation amphiphiler Moleküle an Grenzflächen bis zur Tröpfchenstabilität, -bewegung und -aktivierung in Mikrokanälen. [mehr]
Wie schafft die Natur komplexe Morphologien und Muster aus einfachen Bausteinen? Die Strukturbildung in weicher, kondensierter Materie auf der Mikro- und Nanoskala wird durch intermolekulare Kräfte gesteuert. Auf diesen Längenskalen können Grenzflächen das Gesamtverhalten dominieren. Die Forschungsgruppe untersucht Instabilitäten von komplexen Flüssigkeiten in verschiedenen Geometrien und wendet neue experimentelle Techniken an, um die Dynamik biologischer Systeme wie Vesikel und Zellen an oder nahe Grenzflächen zu verstehen. [mehr]
Die Benetzung komplexer Oberflächenstrukturen spielt in vielen natürlichen Systemen sowie in einer Reihe technischer Verfahren eine große Rolle. Das prominenteste Beispiel ist die wasserabweisende Blattoberfläche der Lotusblume. Aber auch die Oberfläche eines porösen Sandsteins, die sich in Kontakt mit einem Erdöl/Wasser Gemisch befindet, kann als eine zufällige Benetzungsgeometrie aufgefasst werden. [mehr]
An einem flüssigem Wasser-Mikro-Jet wird die chemische Zusammensetzung von wasserhaltigen Lösungen mittels Photoelektronen-Spektroskopie mit weicher Röntgenstrahlung vom Synchrotron BESSY untersucht. In Zusammenarbeit mit mehreren theoretischen und experimentellen Gruppen beinhalten aktuelle Studien Oberflächenaktivitäten und Ausrichtung molekularer Anionen, elektronische Zustände von solvatisierten, unabhängigen Ionen von Übergangsmetallen, sowie von DNA in flüssiger, wässriger Lösung. [mehr]
Ziel der Gruppe ist, die Verfestigung komplexer Fluide, einschließlich Böden und Kolloide, zu verstehen. Wie gefrieren oder trocknen sie? Wie brechen sie, wie verändern oder ordnen sie sich? Ein Großteil der Arbeit ist von einfachen geophysikalischen Mustern inspiriert, wie z.B. Schlammrissen. Wir versuchen zu verstehen, wie sich solche Muster bilden und was sie über ihre Umgebung aussagen. [mehr]
Muss ein System von Schwimmern aus lebenden biologischen Einheiten bestehen, um sich zu bewegen und Schwärme zu bilden? Neuere Forschungen an aktiven Partikeln und Emulsionen zeigen, dass dies nicht der Fall ist. Unser Ziel ist es, die Hydrodynamik zwischen Tröpfchen sowie kollektive Wechselwirkungen in einem Modellsystem aus aktiven Flüssigkristalltropfen zu untersuchen. [mehr]
Heute können wir Materie bis hinunter zum atomaren Maßstab manipulieren, und diese Fähigkeit erlaubt es uns, die vielfältigen und noch weitgehend unbekannten Eigenschaften von Systemen zu kontrollieren und zu erforschen, die sich nicht im Gleichgewicht befinden. In dieser Gruppe setzen wir Computersimulationen ein, um das Verhalten von komplexen Flüssigkeiten und Nichtgleichgewichtssystemen zu verstehen. Unser Hauptziel ist es, die treibenden Mechanismen der Materieorganisation zu identifizieren. [mehr]
Granulare Medien wie Sand, Schnee oder Salz zeigen oft das gleiche Verhalten wie konventionelle Festkörper, Flüssigkeiten oder Gläser. Aufgrund ihrer dissipativen Wechselwirkungen und geometrischen Beschränkungen werden jedoch neue Konzepte für eine granulare statistische Mechanik benötigt. [mehr]
Wir arbeiten derzeit auf drei Themengebieten: diskrete Mikrofluidik feuchte granulare Medien Benetzung viskoelastischer und topographisch strukturierter Oberflächen [mehr]
Unser Ziel ist ein grundlegendes Verständnis von Struktur und Dynamik komplexer Netzwerke in Physik und Biologie sowie von technischen und sozialen Netzwerken. Wir konzentrieren uns dabei auf die Berechnung und Steuerung von vernetzten Systemen, insbesondere von neuronalen Schaltungen und Stromnetzen; darüber hinaus stellen die Rückkopplungen in Netzwerkstrukturen sowie deren optimales Design grundsätzliche Fragestellungen dar. Wir entwickeln mathematische Werkzeuge, die zum Verständnis dieser hochkomplexen Systeme erforderlich sind. Das Netzwerkdynamik-Team arbeitet an Grundlagen und Anwendungen in den Bereichen computerbasierte Neurowissenschaften, Informatik, Statistische Physik ungeordneter Systeme, künstliche neuronale Netze und Robotik, sowie in jüngerer Zeit an Stromnetzen und an der Entwicklung von Genen und, seit Neuestem, an komplexen menschlichen Interaktionsnetzwerken. [mehr]
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