Weiche Materie – Forschung an der Schnittstelle von Physik, Chemie, Biologie und Life Science

Die 39. internationale Ferienschule im Forschungszentrum Jülich hat am 3. März begonnen. Wissenschaftler aus Forschung und Industrie geben in diesem Jahr 220 Studenten und Nachwuchsforschern aus 25 Ländern und 5 Kontinenten einen umfassenden Überblick über das interdisziplinäre Forschungsgebiet „Weiche Materie“ an der Schnittstelle von Physik, Chemie, Biologie und Life Science.

Der einmalige Intensivkurs in Jülich unter dem Motto „Soft Matter From Synthetic to Biological Materials“ dauert noch bis zum 14. März.

Kunststoffe, Shampoos, Waschmittel, Sauce Vinaigrette, Blut, Schweiß und Tränen – weiche Materie ist allgegenwärtig und für die Industrie von fundamentaler Bedeutung, sei es in den Bereichen Chemie, Umwelttechnologie, Nahrungsmittel oder Lebenswissenschaften.

Das Forschungsgebiet „Weiche Materie“ beschäftigt sich nicht mehr nur mit Kolloiden und Polymeren, sondern vermehrt auch mit biologischen Systemen und weichen Nanomaterialien sowie mit der Entwicklung neuer Verbundwerkstoffe und Mikrofluidik-Systeme. Im Fokus steht neben der Struktur auch die Dynamik der weichen Materie: Beispielsweise werden immer öfter physikalische Konzepte auf biologische Vorgänge übertragen, um diese qualitativ und quantitativ besser zu verstehen. Diesem Wandel trägt die 39. Ferienschule des Jülicher Instituts für Festkörperforschung (IFF) Rechnung, die am 3. März begonnen hat. Der Zuspruch ist wie immer groß; sogar aus Mexiko, Indien und Sierra Leone haben sich Teilnehmer angemeldet.

„Die Ferienschule reflektiert den aktuellen Stand der Forschung und ist mit ihrem fachübergreifenden Angebot einzigartig“, erläutert Prof. Gerhard Gompper, Direktor am Institut für Festkörperforschung und einer der Organisatoren des diesjährigen Kurses. „Es gab in den vergangenen Jahren rasante Fortschritte bei den zur Verfügung stehenden Untersuchungsmethoden, die ganz neue Forschungsansätze ermöglichen.“

Diese Fortschritte machen es möglich, dass immer öfter biologische Systeme als Modelle für die physikalische Forschung eingesetzt werden. „Wir nutzen zum Beispiel fd-Viren, um das Verhalten von stäbchenförmigen Molekülen zu untersuchen“, führt Prof. Jan Dhont, Mitorganisator der Schule und ebenfalls Direktor in Jülich, an. „So sind neue Einblicke in Selbstorganisationsprozesse möglich, wie sie etwa in Zellmembranen oder Flüssigkristallen vorkommen.“

Videofluoreszenzmikroskopie macht es heute möglich, die Bewegung einzelner Moleküle zu verfolgen. Viele solcher so genannter Einzelmolekültechniken haben in den vergangenen Jahren Eingang in die Forschung gefunden und erlauben, Vorgänge in lebenden Zellen, Diffusionsprozesse in Polymernetzwerken oder Kristallisationsprozesse aufzuklären.

Die 39. Ferienschule spannt einen Bogen von den theoretischen und experimentellen Grundlagen der weichen Materie über modernste Untersuchungsmethoden bis zu Beispielen für industrielle Anwendungen, etwa in Kosmetika. Experten aus dem Forschungszentrum Jülich und anderen europäischen Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen, etwa der BASF SE oder der Unilever AG, unterrichten Themen wie Computersimulationen, Forschung mit Hilfe von Licht- und Teilchenstreuung oder Synthese komplexer Materialien.

Um das theoretische Wissen zu vertiefen, wird das Programm von Laborbesichtigungen und Praktika ergänzt. Das Forschungszentrum Jülich, Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, organisiert die Ferienschule in Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen und den Universitäten Köln, Düsseldorf und Münster; die Schule ist dort fester Bestandteil der Lehrpläne. Die diesjährige Ferienschule ist außerdem Bestandteil der Graduiertenschule „International Helmholtz Research School on Biophysics and Soft Matter“.

Pressekontakt:
Angela Wenzik, Wissenschaftsjournalistin
Forschungszentrum Jülich, Institut für Festkörperforschung
52425 Jülich, Tel. 02461 61-6048
E-Mail: a.wenzik@fz-juelich.de