Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Weiche Materie": Sie ziehen sich an, obwohl sie sich abstoßen!

15.03.2006


"Ob Kosmetika, Milch, Mayonaise, Eiscreme, kurz: alles, was der Mensch mit den Händen deformieren kann, ist "weiche Materie". Ein wenig erforschtes Arbeitsgebiet, das stark interdisziplinär geprägt ist und Biologen, Physiker und Chemiker interessiert. Wissenschaftler der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, der Technischen Universität Wien und der Universität Wien haben nun ein seltsames Phänomen dokumentiert: Bei kettenartigen Molekülen kann es durchaus sein, dass Teilchen, die sich eigentlich abstoßen müssten, sich gegenseitig anziehen und Klumpen (Cluster) bilden. Veröffentlicht wurde das Forschungsergebnis jetzt im Fachblatt "Physical Review Letters" (Nr. 96, 2006).

... mehr zu:
»Materie »Physik »Teilchen

Prof. Dr. Christos N. Likos, Institut für Theoretische Physik II, betreibt seit langem Grundlagenforschung zur "Weichen Materie". Er ist neben Bianca M. Mladek, Dieter Gottwald, Gerhard Kahl und Martin Neumann Mitautor der Studie, der mehrere Rezensionen in angesehenen Zeitschriften bereits eine grundlegende Bedeutung zum Verständnis der Wechselwirkung zwischen Polymeren (Molekülketten) zuschreiben.

Ziel seiner Düsseldorfer Forschergruppe: Neue Mechanismen der Strukturentwicklung der "Weichen Materie" zu entdecken und möglicherweise Fließeigenschaften zu beeinflussen. Besonders in der Kosmetikindustrie könnten die neuen Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung dann praktisch umgesetzt werden.


"Rein intuitiv betrachtet, kann es in einer Flüssigkeit nur dann zur Bildung von stabilen Klumpen, also Clustern, kommen, wenn die Wechselwirkung zwischen den Teilchen zumindest teilweise attraktiv ist. In unseren Arbeiten konnten wir jedoch zeigen, dass dies nicht immer der Fall sein muss: Auch Teilchen, die einander völlig abstoßen, können unter gewissen Bedingungen Cluster bilden!"

Dazu notwendige Voraussetzungen: Die Teilchen müssen sich gegenseitig überlappen können und die abstoßenden Kräfte müssen mit zunehmender Entfernung zwischen den Teilchen rasch geringer werden.

Likos: "Die besonderen Eigenschaften dieser Systeme gehen aber noch über die Bildung von Clustern hinaus. Bei Anwendung von Druck verwandeln sich die Flüssigkeiten in eine geordnete, feste Phase, wobei sich die Cluster auf einem regelmäßigen Gitter anordnen. Im Gegensatz zu metallischen Festkörpern, die unter Druck ihr Volumen verringern, haben unsere ’Weichen Systeme’ eine neue und unerwartete Strategie entwickelt, um auf Kompression zu reagieren: Bei Druckerhöhung steigt die Zahl der Teilchen in einem Cluster, wobei die Gitterabstände und somit auch das Systemvolumen konstant bleiben. Das Beispiel zeigt auf sehr eindrucksvolle Art, dass die Natur über sehr originelle Szenarien verfügt, wenn es gilt, Teilchen energetisch optimal anzuordnen."

Kontakt: Prof. Dr. Christos N. Likos, Institut für Theoretische Physik II, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Tel. 0211-81- 13699, e-mail: likos@thphy.uni-duesseldorf.de

Rolf Willhardt | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-duesseldorf.de/

Weitere Berichte zu: Materie Physik Teilchen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Biophysik - Blitzlicht aus der Nanowelt
24.04.2018 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Moleküle brillant beleuchtet
23.04.2018 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Erkheimer Ökohaus-Pionier eröffnet neues Musterhaus „Heimat 4.0“

25.04.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

25.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics