DCF Forschungsgruppen

DCF Forschungsgruppen

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 Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit experimentellen Untersuchungen von Flüssigkristallen und ähnlichen Materialien an Grenzflächen. Im Vordergrund stehen dabei Benetzung und verwandte Grenzflächenphänomene, Defektstrukturen in smektischen Filmen und der Einsatz von Flüssigkristallen für neue selbstorganisierende Systeme. [mehr]
Kurzpulslaser werden bei einer wachsenden Zahl von experimentellen Techniken eingesetzt. Die Pico- und Femtosekundenpulse unseres Laserlabors werden vorrangig in Experimenten gebraucht, die auf nicht-linearen optischen Prozessen basieren (z.B. Multiphotonenmikroskopie, kohärente Anti-Stokes-Raman-Streuung). [mehr]
Diese neu etablierte Gruppe untersucht Systeme mit einer "menschlichen Komponente". Wir sind auf der Suche nach "den richtigen" Methoden um soziale Systeme auf verschiedenen Skalen zu analysieren – von Minimalmodellen kollektiven Verhaltens (z.B. Kooperation) bis zu gesellschaftlichen Transformationsprozessen (bspw. in Richtung nachhaltiger Mobilität). [mehr]
Symmetriebrechung und Strukturentstehung sind weit verbreitete und extreme wichtige kollektive Phänomene, die fern vom thermischen Gleichgewicht stattfinden. Wohlbekannte Beispiele sind schwärmende Stare, Muster in Bakterienkolonien, Filamentbildung in Kolloidsuspensionen, thermische Konvektion, oder auch die Stop-and-go-Wellen in einem Verkehrsstau. Ein besonders altehrwürdiges Beispiel ist das Verklumpen kosmischen Staubs in den Akkretionsscheiben um junge Sterne, führt es doch schließlich zur Entstehung von Planeten wie etwa Erde, und somit gelegentlich zur Entstehung von Leben und unserer selbst. [mehr]
Die Gruppe untersucht das Verhalten von komplexen Fluiden an ihren Grenzflächen mit Festkörpern und Gasen. Beispielsweise funktionieren Kugelschreiber auf Papier gut, versagen aber typischerweise auf Glas. Der Grund dafür ist die unterschiedliche Wechselwirkung der Tinte, einer komplexen Flüssigkeit, mit den verschiedenen Arten von Oberflächen. In ähnlicher Weise hängt die Qualität eines Tintenstrahldrucks entscheidend vom Trocknungsverhalten der Tinte ab, die sich als winzige Tröpfchen auf fast jeder Art von Oberfläche ablagert. Von der Umgebungsfeuchtigkeit bis zur Porosität der Oberfläche beeinflussen verschiedene Parameter diesen Prozess. Die Anwendungsbereiche unserer Projekte reichen von der Alltagswelt (z.B. Papier) über die Biologie bis hin zur Computertechnologie (Silizium-Mikrochips). [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]
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