Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit experimentellen Untersuchungen von Flüssigkristallen und ähnlichen Materialien an Grenzflächen. Im Vordergrund stehen dabei Benetzung und verwandte Grenzflächenphänomene, Defektstrukturen in smektischen Filmen und der Einsatz von Flüssigkristallen für neue selbstorganisierende Systeme.

Die Benetzung komplexer Oberflächenstrukturen spielt in vielen natürlichen Systemen sowie in einer Reihe technischer Verfahren eine große Rolle. Das prominenteste Beispiel ist die wasserabweisende Blattoberfläche der Lotusblume. Aber auch die Oberfläche eines porösen Sandsteins, die sich in Kontakt mit einem Erdöl/Wasser Gemisch befindet, kann als eine zufällige Benetzungsgeometrie aufgefasst werden.

An einem flüssigem Wasser-Mikro-Jet wird die chemische Zusammensetzung von wasserhaltigen Lösungen mittels Photoelektronen-Spektroskoppie mit weicher Röntgenstrahlung vom Synchrotron BESSY untersucht. In Zusammanarbeit mit mehreren theoretischen und experimentellen Gruppen beinhalten aktuelle Studien Oberflächenaktivitäten und Ausrichtung molekularer Anionen, elektronische Zustände von solvatisierten, unabhängigen Ionen von Übergangsmetallen, sowie von DNA in flüssiger, wässriger Lösung.

This group aims to understand the solidification of complex fluids including soils and colloids. How do they freeze, or dry? How do they crack, change, order, or fail? Much of the work is inspired by simple geophysical patterns, such as mud cracks. We seek to understand how such patterns form, and what they imply about their host environment.

Kurzpulslaser werden bei einer wachsenden Zahl von experimentellen Techniken eingesetzt. Die Pico- und Femtosekundenpulse unseres Laserlabors werden vorrangig in Experimenten gebraucht, die auf nicht-linearen optischen Prozessen basieren (z.B. Multiphotonenmikroskopie, kohärente Anti-Stokes-Raman-Streuung).

Granulate sind nicht nur ständige Begleiter im Alltag, sie eigenen sich auch hervorragend als Modellsysteme für physikalische Prozesse fern vom thermischen Gleichgewicht. Gerade dort spielen sich die meisten interessanten Prozesse ab, von Strukturentstehung und Selbstorganisation bis hin zur Dynamik lebender Materie.

Granulare Medien wie Sand, Schnee oder Salz zeigen oft das gleiche Verhalten wie konventionelle Festkörper, Flüssigkeiten oder Gläser. Aufgrund ihrer dissipativen Wechselwirkungen und geometrischen Beschränkungen werden jedoch neue Konzepte für eine granulare statistische Mechanik benötigt.

Wir arbeiten derzeit auf drei Themengebieten:

• diskrete Mikrofluidik
• feuchte granulare Medien
• Benetzung viskoelastischer und topographisch strukturierter Oberflächen

Wir beschäftigen uns mit der Statistischen Physik von Nichtgleichgewichts-Prozessen und der Nichtlinearen Dynamik. Aktuell liegen die Themenschwerpunkte auf Phasenübergängen fernab des Gleichgewichtes wie dem Fluidisierungs-Übergang in feuchten granularen Medien, dem Turbulenz-Übergang, und der Niederschlagsbildung.

Using droplet-based microfluidics we investigate the dynamics of micro- and nanostructures in two-phase fluids, from the organisation of amphiphilic molecules at interfaces to droplet stability, motion and actuation in microchannels.

We are utilizing nonlinear optics to probe the internal forces within dense granular materials.