Forschung

Forschungsthemen der Arbeitsgruppe

Wir beschäftigen uns mit der Physik weicher Materie.

Darunter versteht man im Allgemeinen ein weit gefächertes Gebiet von Materialien wie Polymere, Flüssigkristalle, Kolloide, Gele und mehr. Die Physik studiert grundlegende Prinzipien und Mechanismen, die für die Eigenschaften solcher Materialien verantwortlich sind.

Ein wesentliches Merkmal der Forschung an weicher Materie ist die Interdisziplinarität. Wir arbeiten mit Gruppe in der Chemie und der theoretischen Physik zusammen.

Unsere Arbeiten sind eingebettet in mehrere Forschungsverbünde:

Polymere in eingeschränkter Geometrie

Polymere sind bezüglich ihrer Ausdehnung zwischen atomaren und makroskopischen Längen einzuordnen. Sie ermöglichen spezielle Formen der Strukturbildung und der Dynamik. Wir fragen uns nach dem Einfluss von Einschränkung auf diese Vorgänge. Dazu ist die eingehende Charakterisierung der nanoporösen Materialien erforderlich.

Komplexe Flüssigkeiten aus Mikroemulsionen und Polymeren

Aus Wasser, Öl und Tensid können stabile, nanoskopisch strukturierte Flüssigkeiten gebildet werden. Dabei trennt ein Tensidfilm die Wasser- von der Ölphase. Wir untersuchen insbesondere die Tröpfchenphase und deren Modifikation durch Polymere. Polymere können als vernetzende Bögen das Tröpfchensystem in ein Netzwerk überführen oder sich im Inneren oder Äußeren der Tröpfchen anlagern.

Das im Tröpfchen eingeschlossene Wasser weist eine vom Volumen abweichende Dynamik auf, die wir mit quasielastischer Neutronenstreuung untersuchen.

Glasübergang

Die glasige Erstarrung ist eine wesentliche Eigenschaft vieler weicher Materialien. Wird untersuchen die glasige Erstarrung in binären Systemen in einem von der DFG geförderten Projekt mit dynamischer Lichtstreuung.

Mikroemulsionen stellen ein besonders interessantes System für die glasige Erstarrung dar. Sowohl die kontinuierliche Matrix als auch die im Tröpfchen eingeschlossene Flüssigkeit können einen Glasübergang zeigen. Es ist somit möglich, den Glasübergang einer Flüssigkeit in einem eingeschränkten Volumen für unterschiedliche Situationen zu untersuchen: harte und weiche Einschränkung.