Homepage > Forschungsbericht > Fakultät > UNIVERSITÄT LEIPZIG
Forschungsbericht 2000
 
 
Institut für Experimentelle Physik I
Institute of Experimental Physics I

Kontakt

 

 
Leiter Professor Dr. Friedrich Kremer
Sitz

Telefon
Telefax
E-Mail
URL

Linnéstraße 5, 04103 Leipzig

(03 41) 97 32 550
(03 41) 97 32 599
kremer@physik.uni-leipzig.de
http://www.uni-leipzig.de/physik


 

Überblick

 

 
Forschungsprojekte
Research Projects

Veröffentlichungen
Publications

Vorjahre
Previous Years
Mitgliedschaften in Gremien etc.
Membership of Committees

 

Forschungsprojekte / Research Projects

Physik anisotroper Fluide
Physics of anisotropic fluids

Optische Pinzetten - Werkzeuge mit Nanometer Orts- und Piko-Newton Kraft-Auflösung
Optical tweezers - as sensors and actuators on a nanometer scale with pico-newton resolution

Prof. Dr. Friedrich Kremer ( kremer@physik.uni-leipzig.de )

Mittels eines gebundenen Laserstrahles ist es möglich, einzelne Kolloide (10 nm - 5 µm) in einem photonischem Kraftfeld zu halten und gezielt im dreidimensionalen Raum zu bewegen. Dies eröffnet faszinierende neue experimentelle Perspektiven insbesondere für die molekulare Biophysik. Im einzelnen ist geplant, die Wechselwirkung einzelner Enzymmoleküle mit den Rezeptoren einer lebenden Zelle zu untersuchen, Es sind Experimente in Vorbereitung, bei denen die Viskosität richtungsabhängig auf einer Skala von 50 nm gemessen werden soll. Als Modellsystem sind dafür Flüssigkristalle vorgesehen.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung


Struktur and molekulare Dynamik in asupramolekularen Systemen
Structure and molecular dynamics in supra molecular systems

Prof. Dr. Friedrich Kremer ( kremer@physik.uni-leipzig.de )

Ziel der Arbeiten ist die Erforschung der Struktur und Dynamik supramolekularer Systeme, wie sie von Flüssigkristallen niedermolekularer und polymerer Verbindungen gebildet werden. Diese Systeme besitzen einen hohen Grad an Kooperativität, der sich in der Ausbildung von molekularen Überstrukturen und kollektiver Relaxationsdynamik niederschlägt. Als Untersuchungsmethoden werden dielektrische Spektroskopie (im Frequenzbereich von 0,001 Hz bis 10 GHz), magnetische Kernresonanzspektroskopie, Kraftmikroskopie, Oberflächen-Kraftmessung und Polarisationsmikroskopie eingesetzt. Weiterhin wurde eine optische Pinzette aufgebaut, damit sind insbesondere Experimente an biophysikalischen Systemen im Gange.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG)


Nanostrukturierte Wirt/Gast-Systeme: Molekulare Dynamik und Ladungstransport in kristallinen nanoporösen Wirt/Gast-Systemen
Molecular dynamics and charge transport in kristalline nanoporous Host/Guest systems

Prof. Dr. Friedrich Kremer ( kremer@physik.uni-leipzig.de ), Dipl.-Phys. Andreas Huwe

Breitbandige dielektrische Spektroskpopie (10(-4) Hz bis 1,8 x 10(9) Hz) wird eingesetzt, um die molekulare Dynamik in glasbildenden Systemen in einschränkender Geometrie zu studieren. Insbesondere soll der Einfluss einer Hydrophobisierung der inneren Oberfläche auf die Dynamik der Gastmoleküle im Inneren der Zeolithe studiert werden, um in Abhängigkeit vom Beladungsgrad der kristallinen nanoporösen Systeme dielektrische Messungen, der molekularen Dynamik der Gastmoleküle und des elektrischen Ladungstransports durchführen zu können, ist eine neue Präparations- und Messkammer in Vorbereitung.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG)


Dynamik und Mobilität in (ultra)-dünnen Polymerfilmen
Dynamics and mobility in (ultra)-thin polymer films

Prof. Dr. Friedrich Kremer ( kremer@physik.uni-leipzig.de ), Dipl.-Phys. Lutz Hartmann, Dipl.-Phys. Jan Prigann

Die molekulare und kollektive Dynamik von Molekülen in Wechselwirkung mit inneren Grenzflächen nanoporöser Gläser oder mit einer planaren Grenzschicht wird mittels breitbandiger dielektrischer und 2D-IR-Spektroskopie untersucht. Als Modellsysteme sind niedermolekulare und polymere Glasbildner (van-der-Waals- und Wasserstoffbrücken-gebundene Systeme) und ferroelektrische Flüssigkristalle vorgesehen. Aus der Analyse der Dynamik kann im einzelnen auf die Stärke der Wechselwirkung mit der Wand, auf den Einfluss einer molekularen Lubrikationsschicht und auf die zwischenmolekularen Kräfte geschlossen werden. In komplementären Experimenten sollen die makroskopischen Kräfte und viskoelastischen Eigenschaften der Grenzschicht mit der Oberflächenkraftapparatur untersucht werden.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG; Sonderforschungsbereich 294, Teilprojekt G6)


Mikrorheologie an monomolekularen Filmen mit optischen Pinzetten
Microrheology on monomolecular films by use of optical tweezers

Prof. Dr. Friedrich Kremer ( kremer@physik.uni-leipzig.de ), Dipl.-Phys. Stefan Wurlitzer

Die rheologischen Eigenschaften von monomolekularen Filmen an der Wasser/ Luft-Grenzfläche sollen durch quantitative Bestimmung viskoser Kräfte mittels eines experimentellen Aufbaus, bestehend aus einer optischen Pinzette und einem Fluoreszenzmikroskop, gemssen werden. In den Monolayern eingebrachte Mikrokugeln (Ø 3µm) werden benutzt, um auf den nanometerdünnen Langmuir Monolayer Kräfte im pN-Bereich auszuüben: Mittels einer optischen Pinzette wird eine dieser Kugeln und die daran gebundenen Bereiche des Monolayers lokal fixiert. Dieses System wird von umgebenden Monolayern umflossen, so dass durch die Bestimmung der Abrissgeschwindigkeit von der optischen Pinzette die Scher- und Dilatationsviskosität nano S und nano D niederviskoser (nano ~10(5)-10(-3) mNs/m) Langmuirfilme gemessen werden kann. Es soll festgestellt werden, inwieweit die Zunahme der Viskosität bei Kompression des Langmuirfilmes als zweidimensionaler Glasübergang verstanden und wie dieser Übergang im Rahmen von elektrostatischen, hydrodynamischen und Dispersionswechselwirkungen beschrieben werden kann.

Weiterführung: nein

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG: Innovationskolleg "Phänomene an den Miniatuisierungsgrenzen", Teilprojekt N)


Ferroelektrische flüssigkristalline Elastomere als photostrukturierbare Mikrostellelemente
Ferroelectric liquid elastomers as tailored micro-actuators

Prof. Dr. Friedrich Kremer ( kremer@physik.uni-leipzig.de ), Dipl.-Phys. Walter Lehmann, Dipl.-Phys. Holger Skupin

Ferroelektrische flüssigkristalline Elastomere (FLCE) stellen eine Materialklasse mit einem einzigartigen Eigenschaftsprofil dar. Sie sind ferroelektrisch (und damit piezoelektrisch), sie sind gummielastisch (mit gezielt einstellbaren viskoelastischen Eigenschaften), sie lasen sich makroskopisch (planar oder homöotrop) orientieren und als freitragende Schichten von mikroskopischer (nm) bis makroskopischer (100µm) Dicke herstellen. Mit dem vorliegenden Antrag sollen die begonnenen Arbeiten zum direkten und inversen piezoelektrischen Effekt und die 2D-FTIR-Untersuchungen zur Struktur und Mobilität von FLCE als Antwort auf äussere elektrische und mechanische Felder weitergeführt und abgeschlossen werden. Darüberhinaus ist geplant, mittels Rasterkraftmikroskopie die Oberflächentopographie von FLCE unterschiedlicher molekularer Architektur zu studieren. Die geplanten Untersuchungen stellen eine notwendige Voraussetzung dar zur Beurteilung des Anwendungspotentials von FLCE, insbesondere in der Mikrosystemtechnik.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG: Innovationskolleg "Phänomene an den Miniatuisierungsgrenzen", Teilprojekt F)


Oberflächenkraftapparaturuntersuchungen zur hydrophoben Wechselwirkung
Studies of the hydrophobic interaction by means of a surface force apparatus

Prof. Dr. Friedrich Kremer ( kremer@physik.uni-leipzig.de ), Dipl.-Phys. Jörg Hauwede

Es soll die Hypothese überprüft werden, daß die hydrophobe Wechselwirkung, d.h. die langreichweitige attraktive Wechselwirkung zwischen zwei hydrophoben Oberflächen in Wasser, nicht von molekularen Kräften herrührt, sondern durch koaleszierende Gasblasen verursacht wird. Mittels verschiedener Präparationstechniken - z.B. Benetzung der Oberfläche mit entgastem Wasser oder unter Vakuum - soll die Herkunft dieser Gasblasen aus der Luft oder aus in Wasser gelöstem Gas, geklärt werden. Die Gasblasen sollen mit Rasterkraftmikroskopie nachgewiesen und charakterisiert werden.

Weiterführung: nein

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG)


Die Struktur dünner Blockcopolymerfilme
The structure of thin block copolymer films

PhD Christine M. Papadakis ( christine.papadakis@physik.uni-leipzig.de ), Peter Busch, Prof. Dr. Friedrich Kremer, Prof. Dr. Dorthe Posselt (Universität Roskilde, Dänemark), Dr. Detlef Smilgies (European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble / Frankreich)

Wir untersuchen die Struktur dünner Filme aus symmetrischen Polystyrol-Poly-butadien-Diblockcopolymeren, die Lamellen bilden. Mit Rasterkraftmikroskopie haben wir an aufgeschleuderten Filmen eine charakteristische Molmassenabhängigkeit gefunden: Für niedrige Molmassen sind die Filmoberflächen glatt und homogen, für mittlere Molmassen beobachten wir lamellare Domänen in einer homogenen Matrix und für hohe Molmassen eine lamellare Textur. Mit Hilfe von Reflektometrie und Röntgenkleinwinkelstreuung unter streifendem Einfall wurde die innere Struktur der Filme untersucht und gefunden, daß die lamellaren Grenzflächen in Filmen niedriger Molmasse parallel zum Substrat liegen, für hohe Molmassen aber senkrecht stehen. Filme mittlerer Molmasse bestehen aus einer Matrix aus parallelen Lamellen, in die Domänen aus senkrechten und geneigten Lamellen eingebettet sind.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (EU: EC-TMR-Access to Large Scale Facilities)


Phasenverhalten binärer Mischungen chemisch verschiedener, symmetrischer Diblockcopolymere
Phase behavior of binary mixtures of chemically distinct, symmetric diblock copolymers

PhD Christine M. Papadakis ( Christine.Papadakis@physik.uni-leipzig.de ), Peter Busch, Prof. Dr. Dorthe Posselt (Universität Roskilde, Dänemark), Dr. Roland Weidisch (University of Massachussetts, Amherst, USA), Prof. Dr. Kell Mortensen (Risø National Laboratory, Roskilde / Dänemark).

Mischungen chemisch verschiedener Diblockcopolymere A-B/A-C sind eine Alternative zu (schwierig zu synthetisierenden) Triblockcopolymeren A-B-C. Wir haben mit Neutronenkleinwinkelstreuung Mischungen von symmetrischen Polystyrol-Polybutadien (PS-PB)-Diblockcopolymeren und Polystyrol-Poly(n-butylmeth-acrylat) (PS-PBMA)-Diblockcopolymeren untersucht. PS-PB zeigt das klassische éupper critical order transitionæ (UCOT) Verhalten, d.h. bei niedrigen Temperaturen bildet sich eine lamellare und bei hohen Temperaturen eine ungeordnete Phase, wohingegen PS-PBMA das entgegengesetzte Verhalten zeigt (élower critical order transitionæ, LCOT). In temperaturabhängigen Experimenten an Mischungen verschiedener Zusammensetzung haben wir gefunden, daß sich bei einem PS-PB-Volumenanteil von 75 % eine nicht-lamellare Phase bildet.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (EU: Access to Large Installations Program).


Molekulare Dynamik in Diblockcopolymerschmelzen in verschiedenen geordneten Morphologien
Molecular dynamics in diblock copolymer melts in different ordered morphologies

PhD Christine M. Papadakis ( Christine.Papadakis@physik.uni-leipzig.de ), Dr. Frank Rittig, Prof. Dr. Jörg Kärger, Petr Stepánek (Institute of Macromolecular Chemistry, Prag), Dr. Kristoffer Almdal (Risø National Laboratory, Roskilde / Dänemark)

Die Dimensionalität der Morphologie in Diblockcopolymerschmelzen hat einen großen Einfluss auf die molekulare Dynamik. Durch Kombination von Neutronenkleinwinkelstreuung, dynamischer Lichtstreuung und gepulster Feldgradienten-NMR an Proben verschiedener Morphologie (in der ungeordneten Phase, der bikontinuierlichen Gyroidstruktur, der lamellaren, der hexagonal zylindrischen und der kubisch mizellaren Struktur) konnte dieser Zusammenhang zwischen Struktur und Dynamik ermittelt werden. Die Existenz der selbstordnenden Grenzflächen und die thermodynamische Abstoßung zwischen den beiden Blöcken sind bestimmend für die Selbstdiffusion der Blockcopolymere durch die Schmelze als auch für die kollektive Dynamik (z.B. Undulationen, Umlagerung von Mizellen).

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (Sonderforschungsbereich 294, Teilprojekt F...)


Polymerdiffusion in einer ternären Mischung aus Homo- und Diblockcopolymeren
Polymer diffusion in a ternary blend of homo- and diblock copolymers

PhD Christine M. Papadakis ( Christine.Papadakis@physik.uni-leipzig.de ), Stefan Gröger, Dr. Frank Stallmach, Prof. Dr. Jörg Kärger, Dr. Frank Rittig (Air Products and Chemicals, Allentown / USA), Dr. Petr Stepánek (Institute of Macromolecular Chemistry, Prag), Dr. Kristoffer Almdal (Risø National Laboratory, Roskilde / Dänemark)

Eine wichtige Anwendung von Diblockcopolymeren ist die Stabilisierung unverträglicher Polymermischungen. Dabei spielt die Diffusivität der Blockcopolymere eine wichtige Rolle. Wir haben mit gepulster Feldgradienten (PFG) NMR die Diffusionsprozesse in einer ternären Mischung aus Polyethylethylen- (PEE) und Polydimethylsiloxan- (PDMS) Homopolymeren und PEE-PDMS-Diblockcopolymeren in der bikontinuierlichen Mikroemulsionsphase untersucht und die Ergebnisse mit den Diffusivitäten der reinen Homo- und Diblockcopolymere als auch mit der kollektiven Dynamik, wie sie mit dynamischer Lichtstreuung gemessen wurde, verglichen. Wir beobachten die Diffusion der mobileren PDMS-Homopolymere durch die PDMS- und PEE-Domänen. Außerdem können wir Aussagen über den Einfluß der bikontinuierlichen Struktur und der (niedermolekularen) Homopolymere auf die Diffusion der Blockcopolymere treffen.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (Sonderforschungsbereich 294, Teilprojekt F)


Rayleigh-Benard-Konvektion in freitragenden smektischen Flüssigkristallfilmen
Rayleigh-Benard convection in free standing smectic liquid crystalline films

PD Dr. Ralf Stannarius ( stanni@anna.exphysik.uni-leipzig.de ), Dr. S. S. Roy

Smektische freitragende Filme sind strukturierte und hochgeordnete ultradünne Membranen mit innerer Schichtstruktur. Im Projekt werden thermisch getriebene Konvektionsstrukturen untersucht. Die Besonderheit der Systeme ist, dass die Rayleigh-Benard-Konvektionsstrukturen quasi in zweidimensionaler Geometrie beobachtet werden, die Konvektion findet ausschließlich innerhalb der smektischen Schichten statt. Neben der experimentellen Charakterisierung der Konvektionsmuster werden Berechnungen verschiedener Modelle des Wärmetransportes in dünnen freitragenden Filmen durchgeführt.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG)


Elektrohydrodynamische Konvektion in smektischen Flüssigkristallen
Electrohydrodynamic convection in smectic liquid crystals

PD Dr. Ralf Stannarius ( stanni@anna.exphysik.uni-leipzig.de ), Dipl.-Phys. Christian Langer

Wir untersuchen das ferroelektrische Schalten in freitragenden smektischen Flüssigkristallfilmen mit Hilfe von Polarisationsmikroskopie und Leitfähigkeitsmessungen. Dabei beobachtet man die Wanderung lokalisierter Domänenwände in den Filmen, die durch nichtlineare Bewegungsgleichungen beschrieben werden. Es werden Modelle entwickelt, die die geometrischen Eigenschaften und die Dynamik dieser Wände aus den elektrischen und hydrodynamischen Eigenschaften ableiten. Weiterhin wurden elektrohydrodynamische Konvektionsstrukturen in ferroelektrischen smektischen Filmen untersucht. Im Projekt wurden erstmals solche Strukturen auf der Basis eines anisotropen Leitfähigkeitsmechanismus nachgewiesen. Neuere Experimente sind der elektro-optischen Charakterisierung von chiralen Phasen gewidmet, die aus chiralen Molekülen gebildet werden. Diese Systeme können ebenfalls ferroelektrische Eigenschaften aufweisen und bilden auf Grund ihrer geschichteten Struktur freitragende Filme.

Weiterführung: nein

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG)


Struktur und Dynamik dünner smektischer Flüssigkristallfilme
Structure and dynamics od smectic liquid crystal films

PD Dr. Ralf Stannarius ( stanni@anna.exphysik.uni-leipzig.de ), Dr. Tianjun Li, Dipl.-Phys. Heidrun Schüring

Im Projekt werden Grenzflächenspannungen von freitragenden smektischen Flüssigkristallfilmen mit Hilfe von mechanischen und optischen Methoden untersucht. Von besonderem Interesse ist die Untersuchung von geordneten Oberflächenschichten auf smektischen Filmen sowie von Oberflächen-Phasenübergängen. In einem weiteren Teil des Projektes werden flüssigkristalline Elastomere untersucht. Aus photovernetzbaren freitragenden smektischen Polymerfilmen, die durch UV-Bestrahlung vernetzt werden, kann man solche geordneten flüssigkristallinen Elastomere herstellen und danach deren elastische Eigenschaften untersuchen. Wir erhalten daraus elastische Module dieser neuen und wegen ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften für verschiedene Anwendungen vielversprechenden Materialien.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (Sonderforschungsbereich 294, Teilprojekt F4)


Flüssigkristalle in einschränkenden Geometrien
Liquid crystals in confining geometries

PD Dr. Ralf Stannarius ( stanni@anna.exphysik.uni-leipzig.de ), Dr. Kristoffer Alm-dal (Risø National Laboratory, Roskilde / Dänemark), Prof. Dr. Friedrich Kremer, Dipl.-Phys. S. Naumenko, Dr. S. Rozanski

Den Gegenstand der Untersuchungen bilden Flüssigkristalle, insbesondere smektische Phasen, in einschränkenden Geometrien. Wir untersuchen vor allem die molekularen und kollektiven dynamischen Eigenschaften ferroelektrischer Phasen unter dem Einfluß geometrischer Restriktionen. Die experimentelle Basis bilden breitbandige dielektrische Spektroskopie, DSC und Röntgenstreuung. Es konnte gezeigt werden, daß eingefrorene Orientierungsunordnung, wie sie zum Beispiel durch Adsorption von chiralen Smektogenen in porösen Materialien mit ungeordneter Porenstruktur realisiert werden kann, die ferroelektrischen Eigenschaften zerstört.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (Sonderforschungsbereich 294, Teilprojekt G9)


Statistische Charakterisierung stochastisch getriebener Elektrokonvektion in nematischen Flüssigkristallen
Statistical characterization of stochastically driven electroconvection in nematic liquid crystals

Prof. Dr. Ulrich Behn ( ulrich.behn@itp.uni-leipzig.de ), PD Dr. R. Stannarius ( stanni@anna.exphysik.uni-leipzig.de ), Dr. Kristoffer Almdal (Risø National Laboratory, Roskilde / Dänemark), Dipl.-Phys. Thomas John

In der stochastisch getriebene Elektokonvektion beobachtet man ein Phänomen, das als On-Off-Intermittenz bezeichnet wird. Der Übergang von einem unstrukturierten Zustand in den Zustand der geordneten Konvektionsrollen findet nicht wie bei deterministisch getriebener Konvektion über eine Bifurkation statt, sondern über statistisch verteilte Ausbrüche der Konvektionsmuster aus dem Grundzustand. Wir benutzen das untersuchte System als Modell für die experimentelle Bestätigung der theoretisch vorausgesagten allgemeingültigen Skalengesetze.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG)


Untersuchungen zur Dynamik und Konformation gewinkelter Moleküle: Synthese, Phasenverhalten, NMR-Untersuchungen und dielektrische Messungen.
Investigation of dynamics and conformation of bend-shaped molecules: synthesis, phases, NMR- and dielectric measurements

Prof. Dr. Siegbert Grande ( grande@physik.uni-leipzig.de )

Im Rahmen des gemeinsamen Projektes werden von Prof. Dr. W. Weißflog am Institut für Physikalische Chemie der Universität Halle neuartige gekrümmte Moleküle mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln synthetisiert. Der Knickwinkel bestimmt die entstehenden flüssigkristallinen Phasen, die durch Röntgenuntersuchungen noch genauer charekterisiert werden. Mit den NMR-Untersuchungen in Leipzig soll der Zusammenhang zwischen den ausgebildeten Phasen und der Konformation der Moleküle aufgedeckt werden. Durch gezielte Fluorierung erhöht sich die Aussagefähigkeit der NMR und es können gezielt Wechselwirkungsparameter modifiziert werden.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG)


Physik der Biomembranen
Biomembrane physics

Wechselwirkung von Biosurfactanten mit Phospholipid-Oberflächenmonoschichten
Biosurfactant interaction with phospholipid surface monolayers

Prof. Dr. Mathias Lösche ( loesche@physik.uni-leipzig.de ), Dipl.-Phys. Markus Weygand, Dipl.-Phys. Peter Krüger

Die Wechselwirkungen verschiedener Biosurfactant-Systeme mit lipidfunktionalisierten Grenzflächen werden im Hinblick auf deren Wirkungsmechanismen auf Biomembranen untersucht. Im Mittelpunkt stehen zwei unterschiedliche Systeme, Lungensurfactant (molekulare Oberflächenschichten aus Lipid und hydrophoben Surfactant-Peptiden) und Lipopolysaccharide (LPS), die bei der Atmung bzw. als Endotoxine bei bakteriellen Infektionen (septischer Schock) herausragende Rollen spielen. Der Einfluss der Surfactanten auf Membranstrukturen wird mittels Streutechniken, IR-Spektroskopie und optischer Mikroskopie aufgeklärt und es wird versucht, hieraus Hypothesen ƒber die Wirkungsmechanismen aufzustellen.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG: Sonderforschungsbereich 294, Teilprojekt ...)


Molekulare Polymer-Grenzflächenschichten
Molecular polymer interface films

Prof. Dr. Mathias Lösche ( loesche@physik.uni-leipzig.de ), Dipl.-Chem. Angelika Wurlitzer

Molekulare Polyelektrolyt-Grenzflächenschichten sind interessante Systeme für die Funktionalisierung von Oberflächen mit molekular wohldefinierten Strukturen. Die Wechselwirkungen zwischen den Konstituenten dieser Systeme (anorganisches Substrat, Polyelektrolyt-Moleküle, Gegenionen, Wasser), die den Aufbau der molekularen Überstruktur bestimmen, und die Dynamik der Polymere in ihrer eingeschränkten Geometrie werden im Projekt untersucht. In einem zweiten Projekt-Schwerpunkt werden monomolekulare Filme von Lipopolymeren bezüglich ihrer molekulare Konformation in Abhängigkeit von der Moleküldichte an der Grenzfläche mittels grenzflächensensitiver Streumethoden charakterisiert.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG: Sonderforschungsbereich 294, Teilprojekt ...)


Tripelpunktbenetzung in dipolaren Langmuirfilmen
Triple point wetting in dipolar Langmuir films

Prof. Dr. Mathias Lösche ( loesche@physik.uni-leipzig.de ), Dr. Thomas M. Fischer (MPI Kolloid- und Grenzflächenforschung, Golm), Dipl.-Phys. Paul Steffen

Das Benetzungsverhalten einfacher Amphiphile im Dreiphasenkoexistenzgebiet (gas / isotrop fluide / anisotrop fluide) wird mittels Fluoreszenzmikroskopie, Manipulation von Phasenstrukturen mittels optischer Pinzetten, Röntgenstreuung unter streifendem Einfall (GIXD) und IR-Spektroskopie untersucht. Ziel ist der Nachweis, dass zumindest eine der beteiligten Phasen grenzlinienstabilisiert ist. Die Oberflächenpotentiale, die Linienspannungen zwischen den Phasen und die Cut-off-Länge der dipolaren Wechselwirkung soll bestimmt werden um herauszufinden, welcher dieser Parameter die Eigenschaften des EntnetzungsÜbergang isotrop flüssiger Tropfen an der Grenzlinie anisotrope Flüssigkeit/Gas dominiert.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG: Schwerpunktprogramm Benetzung)


Wechselwirkung von Pharmazeutika mit Phospholipid-Monoschichten
Interaction of pharmaceutical drugs with phospholipid monolayers

Prof. Dr. Mathias Lösche ( loesche@physik.uni-leipzig.de ), Prof. Dr. Oswaldo N. Oliveira, Jr., Prof. Dr. Marcel Tabak ( beide University of Sao Paolo / Brasilien)

Ziel des Projektes sind die Klärung des Wechselwirkungs-Mechanismus zwischen dem Piperinopyrimidin Dipyridamol (DIP) sowie den Phenothiazinen Chlorpromazine (CPZ) und Trifluoroperazin (TFP) und Modellmembranen mit Hilfe grenzflächensensitiver Spektroskopie- und Streumethoden.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DAAD und Probral / Brasilien)


Festkörpergestützte Lipidmembranen
Solid supported lipid membranes

Prof. Dr. Herbert Schmiedel ( schmiede@rz.uni-leipzig.de ), Dr. Peter Jörchel

Ziel des Projektes ist die Gewinnung neuer Erkenntnisse zur Bindungsaffinität von biologisch relevanten Molekülen (Surfaktanten) an festkörperunterstützte Lipidmembranen. Die Struktur verschiedener Lipid/Tensid-Membranen auf Polymer- bzw. Siliziumsubstraten im Vergleich zu der freier Membranen wird mit SANS untersucht. Der thermodynamische Zustand der Membranen bei Adsorption (Einbau) von Zielmolekülen wird mit Kalorimetrie untersucht.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (BMBF)


Polymerphysik
Polymer Physics

Studium schneller Orientierungsprozesse in äußeren Feldern mit NMR-Methoden
NMR investigations of fast reorientational processes in external fields

Prof. Dr. Dieter Geschke ( geschke@physik.uni-leipzig.de ), Dr. Peter Holstein, Dipl.-Phys. Michael Bender

Elektrische Schaltexperimente im Inneren eines NMR-Probenkopfes wurden so synchronisiert, dass verschiedene statische und dynamische Direktororientierungen nematischer Flüssigkristalle zeitaufgelöst untersucht werden konnten. Dabei gelang in einigen Fällen der Nachweis des Übergangs einer homogenen zu einer inhomogenen Orientierung bei höheren Startwinkeln im Reorientierungsexperiment. Eine Fixierung des Direktors im magischen Winkel durch ein elektrisches Feld entsprechender Größe führte zu einer deutlichen Linienverschmälerung und ermöglichte die Messung des Selbstdiffusionskoeffizienten in Nematen mit Hilfe der PFG-NMR. An partiell fluo-rierten Systemen konnte anhand der verschiedenen 19F-Linien die Orientierungs-dynamik positionsspezifisch verfolgt werden.

Weiterführung: nein

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG)


Beziehung zwischen Adsorption, Verträglichkeit und Diffusion in Polymermi-schungen aus H-Brücken ausbildenden Komplexen von Diol-Oligomeren mit komplementären Polymeren (Hydrogele)
Relation between adsorption, compatibility and diffusion in polymer mixtures from hydrogen bonded complexes of diole oligomers with complementary polymers (hydrogels)

Prof. Dr. Dieter Geschke ( geschke@physik.uni-leipzig.de ), Dr. Frank Rittig, Dr. habil. Ruben Vartapetian (Institut für Physikalische Chemie, Russische Akademie der Wissenschaften, Moskau)

Untersucht wurde der Zusammenhang zwischen Zusammensetzung, Transport- und Sorptionsverhalten, Strukturbildung und Adhäsionseigenschaften der Hydrogele, die Anwendung in der transdermalen Verabreichungn von Pharmaka finden können. In Leipzig erfolgten ausführliche Messungen zum Selbstdiffusionsverhalten von Polyethylenglykol (PEG) und anderen Diolen sowie Wasser in Polymermischungen mit Polyvinylpyrrolidone (PVP) in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und der Temperatur, und in Moskau galt das Interesse den Wasser-Sorptionsisothermen, der Interdiffusion und den mechanischen und thermodynamischen Eigenschaften der Systeme. Die Komplexbildung von PEG mit PVP wird durch geringe Mengen Wasser beschleunigt. Größere Wassergehalte führen zur Dissoziation und Lösung der Komplexe. Aus dem Vergleich der Selbstdiffusionskoeffizienten mit den Interdiffusionskoeffizienten läßt sich mit einer (leicht) modifizierten Darkengleichung ein negativer Wechselwirkungsparameter abschätzen, der auf überwiegend anziehende Kräfte zwischen PEG und PVP Molekülen hinweist und die Mischbarkeit erklärt.

Weiterführung: nein

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (DFG)


Anwendung von wässrigen Polyanilindispersionen
Application of aqueous Polyaniline dispersions

PD Dr. Martin Helmstedt ( helmstedt@physik.uni-leipzig.de ), Dipl.-Phys. Andrea Riede

Polyanilin zeichnet sich durch elektrische Leitfähigkeit und Paramagnetismus aus und ist deshalb von technischem Interesse. Die im Projekt untersuchten wäßrigen Dispersionen enthalten Partikel im Submikrometerbereich und ermöglichen zahlreiche Anwendungen des ansonsten in den üblichen Lösungsmitteln unlöslichen Polyanilins, wie die Ableitung elektrischer Ladungen, leitfähige Überzüge und Anstriche. Aus den Dispersionen können auf einfache Weise leitfähige Polymerfilme hergestellt werden, die zum Beispiel für elektronische Bauelemente und Schaltkreise oder im Korrosionsschutz eingesetzt werden.

Weiterführung: ja

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (AiF)


Multimediaprojekt Physikalisches Praktikum
Multimedia Project Physics Laboratory

Prof. Dr. Dieter Geschke ( geschke@physik.uni-leipzig.de ), Dr. Wolfgang Schenk, Dr. Klaus-Peter Schneider

Entwickelt wurde ein interaktives multimediales Lernsystem auf der Basis des Lehrbuches "Physikalisches Praktikum", Hrsg. D. Geschke, das Texte, Lernpro-gramme und Multimediadaten miteinander verknüpft. In den Text integriert wurden interaktive Lernmodule, die kontextsensitiv aktiviert werden können. Damit lassen sich Grundlagen vermitteln, Einzelheiten vertiefen und Übungen durchführen. Die Versuche des Praktikums werden durch Integration von Multimediadaten (z.B. Simulation, Animation) in der Printversion nicht verfügbare Zusatzmaterialien (z.B. tabellarische Übersichten) und zusätzliche Nutzungs- und Erschließungsformen wier Hypertextstrukturen und Retrievalfunktionalität inhaltlich erweitert. Das Projekt wurde in Kooperation mit dem Institut für Informatik der Universität Leipzig, Der B.G. Teubner Verlagsgesellschaft Leipzig und dem Oldenburger Forschungs-und Entwicklungsinstitut für Informatikwerkzeuge und -systeme durchgeführt.

Weiterführung: nein

Finanzierung: Haushaltfinanzierte Forschung und Drittmittel (BMBF)

zum Seitenanfang Homepage Suchen/Sitemap   Zusammenstellung: Forschungskontaktstelle, 24.09.2001