Granulare Materie: Wie die Struktur das Antwortverhalten fern des Gleichgewichts bestimmt

• Antragsteller: Dr. Wolf Till Kranz
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 335058789

Granulare Strömungen, seien es natürliche Lawinen oder industrielle Gerinne, weisen erhebliche Anzahl-Dichten der zugrundeliegendenn Partikel auf. Betrachtet man Granulare Materie vom Standpunkt der Statistischen Physik erscheint es naheliegend, einen engen Zusammenhang zwischen der Struktur des Vielteilchen-Systems und seinem Antwortverhalten auf externe Störungen anzunehmen. In Gleichgewichts-Fluiden, wird dieser Zusammenhang allgemein durch Fluktuations-Dissipations-Theoreme hergestellt. Granulare Strömungen sind notwendig fern des Gleichgewichts aufgrund der dissipativenKollisions-Wechselwirkungen. Folglich sind die Gleichgewichts-Theoreme nicht anwendbar. Ziel dieses Projekts ist es, kinetische Theorien für das Antwortverhalten Granularer Materie bei Dichten zwischen der Glasübergangs-Dichte und der dichtesten Zufallspackung herzuleiten und weiterzuentwickeln. Mithilfe dieser Theorien wird es möglich sein dieStruktur granularer Strömungen aus deren Antwortverhalten zu bestimmen und umgekehrt, aus der Struktur das Antwortverhalten vorherzusagen. Die Vorhersagen der Theorie sollen mittels Experimenten validiert werden und als konstituierende Gleichungen Eingang innumerische Fluiddynamik-Modelle finden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen