Abteilung Theorie der Weichen Materie / Biophysik
Sommer 2023
Hintergrund
Weiche Materie zeichnet sich durch eine relativ starke Antwort auf externe Stimuli in der Größenordnung unserer eigenen Erfahrungswelt aus. So lassen sich Gele, Gummis oder biologisches Gewebe mit Hilfe unserer Muskelkraft deutlich deformieren. Die Abteilung Theorie der Weichen Materie / Biophysik befasst sich zum Beispiel mit funktionalisierten weichen Kompositsystemen, die auf externe magnetische oder elektrische Felder reagieren und durch solche Stimuli ihre Eigenschaften verändern. Weiterhin interessieren wir uns für das kollektive Verhalten in sogenannten aktiven Systemen, die sich aus selbstgetriebenen Teilchen oder Mikroschwimmern zusammensetzen. Ein wesentlicher Aspekt auf beiden Gebieten besteht in der Kopplung des Verhaltens einzelner diskreter Objekte an ein kontinuierliches elastisches oder viskoses Hintergrundmedium. Dieses Medium initiiert in der Regel eine kollektive Wechselwirkung zwischen den diskreten Objekten und hat daher einen wesentlichen Einfluss auf die Reaktion des Gesamtsystems. Insbesondere wollen wir herausfinden, wie sich dabei globales kollektives Verhalten aus den Eigenschaften der einzelnen Bestandteile herausbildet. Die Verknüpfung diskretisierter mesoskopischer Beschreibungen mit Größen makroskopischer Kontinuumstheorien ist uns dabei ein zentrales Anliegen.
