Theorie der kollektiven Nichtgleichgewichtsdynamik aktiver kolloidaler Teilchen

• Antragsteller: Professor Dr. Raphael Wittkowski
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 232221445

Das Ziel dieses Projekts ist die Erforschung der kollektiven Nichtgleichgewichtsdynamik aktiver, d.h. selbstangetriebener, kolloidaler Teilchen auf Grundlage einer geeigneten Verallgemeinerung der mikroskopischen klassischen dynamischen Dichtefunktionaltheorie. Derartige aktive Teilchen umfassen unter anderem wechselwirkende künstliche Mikroschwimmer und schwimmende Mikroorganismen. Ihre Suspensionen weisen faszinierende Nichtgleichgewichtsphänomene wie das fast vollständige Verschwinden der Viskosität auf, die bei Suspensionen passiver Teilchen nicht beobachtet werden können und bisher auch noch nicht mit Hilfe einer mikroskopischen Theorie erklärt wurden. Durch ihr außergewöhnliches dynamisches Verhalten verfügen Suspensionen aktiver Teilchen über einzigartige mechanische Eigenschaften wie aktive Versteifung, die einige spezielle Anwendungen im Bereich der Materialwissenschaften und technologischen Verarbeitung möglich machen. Die Ergebnisse dieses Projekts sind deshalb nicht nur für die Statistische Physik, sondern auch für Technik und Biologie von Bedeutung. Das Projekt soll in der Gruppe von Prof. Dr. Michael E. Cates an der Universität von Edinburgh durchgeführt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. Michael E. Cates