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Bachelor Positions

Dynamik kolloidaler Partikel in nicht-newtonschen Flüssigkeiten

Als Kolloide bezeichnet man Partikel im Größenbereich zwischen 10nm und 10μm, die in einem Medium fein verteilt (dispergiert) sind. Charakteristisch für sie ist, dass sie einerseits klein genug sind, um deutliche Brownsche Bewegung auszuführen und andererseits groß genug sind, damit das sie umgebende Medium als homogen beschrieben werden kann.

In aller Regel ist das Dispersionsmedium (z.B. Wasser) eine einfache newtonsche Flüssigkeit, sodass die Dynamik eines dispergierten kolloidalen Partikels durch eine einzige Größe, die konstante Viskosität der Flüssigkeit bzw. der daraus abgeleiteten Diffusionskonstante des Partikels beschrieben werden kann.
In nicht-newtonschen Flüssigkeiten hängt nun die Viskosität von der Zeitskala ab, auf der die Flüssigkeit bewegt (genauer geschert) wird.

Innerhalb der Bachelorarbeit soll untersucht werden, welchen Einfluss dies auf
a) die Brownsche Bewegung eines kolloidalen Partikels hat und
b) wie sich ein solches Partikel unter Einfluss einer externen Kraft (= Zeitskala) verhält.

Dazu soll die TIRM-Methode (Total Internal Reflection Microscopy) angewendet werden, mit der es möglich ist, die Brownsche Bewegung senkrecht zu einer Wand mit einigen Nanometern Orts- und Millisekunden Zeitauflösung zu untersuchen.

Entscheidend für das Projekt wird es sein, die richtige Kombination aus nicht-newtonscher Flüssigkeit und kolloidalem Partikel zu finden. Daher sollte ein Bewerber einerseits Freude an der Präparation kolloidaler Suspensionen und optischen Messtechniken haben, andererseits innerhalb der Arbeit aber auch ein Verständnis für die theoretische Berschreibung solcher Systeme gewinnen.
Letztere ist Gegenstand aktueller Forschung (Langevin Gleichung mit besonderem Rauschterm) und wird innerhalb des Projekts in Zusammenarbeit mit Theoriegruppen entwickelt.


Bei Interesse meldet Euch bitte bei Dr. Laurent Helden (E-Mail) am 2. Physikalischen Institut, Raum 5-549, Tel. 685-652-19.