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 Waschen für die Mikrowelt – Potsdamer Physiker entwickeln lichtempfindliche Seife
02.12.2016 | Universität Potsdam

nachricht Quantenreibung: Jenseits der Näherung des lokalen Gleichgewichts
01.12.2016 | Forschungsverbund Berlin e.V.

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie