Detailseite
Projekt
Licht getriebene Mikroskopische Hydrogel Objekte
Antragsteller
Dr. Ahmed Mourran; Professor Dr. Martin Möller
Fachliche Zuordnung
Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
Polymermaterialien
Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
Polymermaterialien
Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
Förderung
Förderung von 2014 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255087333
Ziel des Vorhabens ist die Charakterisierung und Beherrschung der Körperbewegungen mikroskopischer Hydrogel-Objekte für die der Volumen-Phasenübergang von einem gequollenen in einen entquollenen Zustand (i) in Biege- und Torsionsbewegungen umgesetzt wird und zweitens dadurch manipuliert werden kann, dass die den Übergang auslösenden Temperaturveränderungen sehr schnell erfolgen. Soweit der Volumen-Phasenübergang wegen der begrenzten Diffusionsgeschwindigkeit des Wassers in das Gel und aus dem Gel heraus der schnellen Temperaturänderungen nicht folgen kann, folgt die Änderung nicht der Gleichgewichts V-T Beziehung. In der Konsequenz ergeben sich die Körperdeformationen aus unterschiedlichen vorgespannten Situationen. Es werden sehr schnelle und komplexe Bewegungen beobachtet. In der bisherigen Förderphase konnten gezeigt werden, wie mikroskopische Streifen kontrolliert helikale Bänder ausbildeten und dabei auch eine Helix-Inversion von R nach S ermögllcht wurde. Für niedrige Reynolds Zahlen wurden gerichtet Rotations- und Vorwärtsbewegungen beobachtet. Ziel der angestrebten neuen Förderphase für die Untersuchung dieser helikalen Motoren sind folgende Arbeitspunkte: (i) Untersuchungen zu Wandeffekten, (ii) eine exakte Erfassung des Temperaturverlaufs im Gelkörper während der Deformation und Abschätzung der geleisteten Arbeit (iii) die Herstellung von asymmetrischen Gelkörpern und die Erfassung der Effekte auf die Vorwärtsbewegung, (iv) die Untersuchung der Frequenzabhängigkeit bei stroboskopischer Bestrahlung, (v) Viskositätseffekte und (vi) die Kopplung unterschiedlicher Helix-Motoren mit einem fluiden Kopf wie einem Öltröpfchen oder einem Polymersom. Ein letzter Punkt betrifft (vii) die genaue Dokumentation der erzeugten Bewegungen für die Atheoretische Analyse und Simulation der Nicht-Gleichgewichstübergänge und Bewegungen durch andere Gruppen, die an dem Schwerpunktprogramm teilnehmen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
