Forschungsschwerpunkte
Selbstorganisation und Komplexität
Die Arbeitsgruppe "Selbstorganisation und Komplexität" untersucht universelle Eigenschaften von Nichtgleichgewichtssystemen mit theoretischen und numerischen Methoden. Von besonderem Interesse sind dabei Methoden der nichtlinearen Dynamik wie Bifurkationsheorie und Musterbildung, welche mit Methoden der statistischen Physik und der Theorie stochastischer Prozesse kombiniert werden.
Strukturbildung in Systemen passiver und aktiver weicher Materie
Ein Schwerpunkt der Gruppe ist die Modellierung der Dynamik von komplexen Fluiden und weicher Materie. Diese ist oft grenzflächendominiert, d.h. sie wird durch Kapillarität und/oder Benetzbarkeit kontrolliert. Beispiele sind (angetriebene) Tropfen auf homogenen und heterogenen Substraten, (aktive) Flüssigkristalle und kolloidale Suspensionen, selbstangetriebene Tropfen, sowie mehrkomponentige Multilagensysteme. Ein wichtiges Ziel ist das Verständnis der strukturbildenden Wechselwirkungen von verschiedenen voneinander abhängigen diffusiven und advektiven Transportprozessen und Phasenübergängen. Die Einbeziehung von chemischen Reaktionen und chemo-mechanischen Kopplungen führt auf natürliche Art und Weise zu Fragestellungen, die verwandt sind mit Zelltransport, Gewebewachstum und Morphogenese, sowie der Bewegung von Mikroschwimmern.