Datensatz #900290 - RWTH Publications

DFG project G:(GEPRIS)255087333

Licht getriebene Mikroskopische Hydrogel Objekte

Coordinator	Dr. Ahmed Mourran ; Professor Dr. Martin Möller
Grant period	2014 - 2022
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)255087333

⇧ SPP 1726: Mikroschwimmer - Von Einzelpartikelbewegung zu kollektivem Verhalten ⇧

Note: Ziel des Vorhabens ist die Charakterisierung und Beherrschung der Körperbewegungen mikroskopischer Hydrogel-Objekte für die der Volumen-Phasenübergang von einem gequollenen in einen entquollenen Zustand (i) in Biege- und Torsionsbewegungen umgesetzt wird und zweitens dadurch manipuliert werden kann, dass die den Übergang auslösenden Temperaturveränderungen sehr schnell erfolgen. Soweit der Volumen-Phasenübergang wegen der begrenzten Diffusionsgeschwindigkeit des Wassers in das Gel und aus dem Gel heraus der schnellen Temperaturänderungen nicht folgen kann, folgt die Änderung nicht der Gleichgewichts V-T Beziehung. In der Konsequenz ergeben sich die Körperdeformationen aus unterschiedlichen vorgespannten Situationen. Es werden sehr schnelle und komplexe Bewegungen beobachtet. In der bisherigen Förderphase konnten gezeigt werden, wie mikroskopische Streifen kontrolliert helikale Bänder ausbildeten und dabei auch eine Helix-Inversion von R nach S ermögllcht wurde. Für niedrige Reynolds Zahlen wurden gerichtet Rotations- und Vorwärtsbewegungen beobachtet. Ziel der angestrebten neuen Förderphase für die Untersuchung dieser helikalen Motoren sind folgende Arbeitspunkte: (i) Untersuchungen zu Wandeffekten, (ii) eine exakte Erfassung des Temperaturverlaufs im Gelkörper während der Deformation und Abschätzung der geleisteten Arbeit (iii) die Herstellung von asymmetrischen Gelkörpern und die Erfassung der Effekte auf die Vorwärtsbewegung, (iv) die Untersuchung der Frequenzabhängigkeit bei stroboskopischer Bestrahlung, (v) Viskositätseffekte und (vi) die Kopplung unterschiedlicher Helix-Motoren mit einem fluiden Kopf wie einem Öltröpfchen oder einem Polymersom. Ein letzter Punkt betrifft (vii) die genaue Dokumentation der erzeugten Bewegungen für die Atheoretische Analyse und Simulation der Nicht-Gleichgewichstübergänge und Bewegungen durch andere Gruppen, die an dem Schwerpunktprogramm teilnehmen.