Forschung

 Wissenschaftliche Ausrichtung der Arbeitsgruppe

Experimentelle Physik, speziell im Bereich der „Weichen Materie“ (Soft Matter), stellt ein wesentliches Bindeglied zwischen (Makromolekularer) Chemie, Biologie und Angewandten Naturwissenschaften dar. Dies trifft besonders auf die Herstellung und Untersuchung von komplexen molekularen Systemen und Materialien zu, die zum Teil durch Vorgänge in der Natur inspiriert worden sind bzw. versuchen, diese nachzuahmen.

Die Aufgaben der Physik bestehen in der Hauptsache darin, die grundlegenden Prozesse zu identifizieren und zu parametrisieren, diese (theoretisch) zu beschreiben und anhand entsprechender Modelle Vorhersagen bzw. Vorgaben bezüglich deren Umsetzung in entsprechenden Anwendungen zu erarbeiten. Die Polymerphysik repräsentiert daher eine tragende Säule im Hinblick auf grundlegende und konzeptionelle Fragen im interdisziplinären Ansatz innovativer Materialforschung. Die Forschung konzentriert sich auf Fragestellungen zu Oberflächen und Grenzflächen, Wachstums- und Strukturbildungsprozessen, funktionellen Materialen basierend auf komplexen, zum Teil nano-strukturierten Systemen. Im Zentrum stehen die Erforschung von molekularen Wechselwirkungen, deren Veränderung bzw. Kontrolle durch äußere Einflüsse und deren Konsequenzen in der Organisation und bezüglich Strukturbildungsmechanismen in komplexen, makromolekularen Systemen.

Die Ausrichtung des Lehrstuhls folgt einem „bottom-up“ Konzept: Molekulare Wechselwirkungen und deren Kontrolle auf sub-Nanometer Skalen bestimmen die hierarchische Organisation von komplexen und funktionellen (Makro-)Molekülen über viele Längenskalen hinweg, bis hin zu makroskopischen Längen (z.B. Millimeter). Diese Strukturen sollen sichtbar gemacht werden, die zugrundeliegenden Bildungs- und Ordnungsprozesse ermittelt und durch geeignete Manipulation (externe Einflüsse) verändert und kontrolliert werden. Der Schwerpunkt wird gezielt auf Oberflächenphänomene gelegt, weil die entsprechenden (quasi-)zwei-dimensionalen Systeme zum einen eine Vielzahl von experimentellen Zugängen erlauben und zum anderen diese Phänomene eine zentrale Rolle in der Materialforschung spielen.