Nasses Granulat mit variabler Koordinationszahl

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Kai Huang
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290337193

Das kollektive dynamische Verhalten granularer Teilchen, welche von Flüssigkeitsbrücken zusammengehalten werden, soll experimentell untersucht werden. Dabei ist die Form der Teilchen so beschaffen, dass die maximale Anzahl der Flüssigkeitsbrücken vorgegeben ist. Dies stellt eine Analogie zur maximalen Bindungszahl bei sog. Patch-Kolloiden dar, jedoch auf einer makroskopischen Skala, bei welcher die thermische Energie keine wichtige Rolle spielt. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf den Übergängen zwischen festkörper-, flüssigkeits- und gasähnlichen Zuständen in einem quasi-zweidimensionalen System mit dem Ziel, Grundsätzliches über den Einfluss der Partikelform auf das kollektive Fließverhalten herauszuarbeiten. Dies ist sowohl bei natürlich vorkommender granularer Materie (z.B. nassem Sand) als auch ihrer technologischen Bearbeitung (z.B. Mehrphasenströmung) relevant, denn bei diesen Systemen spielt die Geometrie der Partikel, mit der resultierenden Koordinationszahl, also der Anzahl von Flüssigkeitsbrücken, eine gewichtige Rolle. Der messtechnische Vorteil unseres Modellsystems liegt darin, dass sowohl die einzelnen Partikel als auch deren kollektives Verhalten durch Methoden der Bildverarbeitung erfasst werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Andrea Fortini; Professor Dr. Daniel de las Heras