Selbstrollende Stäbchen angetrieben durch Licht und chemische Gradienten

• Antragstellerin: Dr. Juliane Simmchen
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490954343

Inspiriert von der Fähigkeit von Influenzaviren, sich auf Oberflächen durch rollen fortzubewegen, schlagen wir vor, künstliche photoaktive stabförmige Partikel zu erzeugen und deren Antrieb als Rotationsmotoren in der Nähe von harten und weichen Grenzflächen zu untersuchen. Der Selbstantrieb resultiert aus der Wechselwirkung zwischen dem Mikrostäbchen und einem Licht / chemischen Feldgradienten senkrecht zur Oberfläche, wodurch eine Instabilität entsteht, die zum Rollen führt. Daher wollen wir eine neue Klasse von aktiven Partikeln entwickeln, die über bestehende Mechanismen (Quinke-, Leidenfrost- und Fiberboid-Effekte) hinausgehen. Die Stäbchengeometrie ermöglicht es uns, die Richtung der anhaltenden Bewegung abzustimmen und die Dynamik in verdünnten und konzentrierten Regimen zu beobachten und die Aktivität symmetrischer Partikel zu verstehen, steuern und nutzen. Entsprechend dem Fachwissen der Gruppe werden vom deutschen Team neue stäbchenförmige Paritkel auf der Basis photoaktiver Materialien (Fe2O3, Ag, TiO2) entworfen und die theoretische und experimentelle Untersuchung in der Nähe fester Grenzflächen erfolgt hauptsächlich vom französischen Team.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Dr. Igor Kulic; Dr. Antonio Stocco