Struktur und Dynamik dichter kolloidaler Dispersionen
Kolloide sind bekannte Modellsysteme hinsichtlich ihrer Analogie zum einfachen Phasendiagramm oder zur Untersuchung des Glasübergangs. Es ist jedoch weniger klar für weiche Partikel, die sich entweder durchdringen und / oder verformen können.
Wir untersuchen den Einfluss der Partikelweichheit auf Struktur und Dynamik der Dispersion und deren Auswirkungen auf den kolloidalen Glas- und „Jamming“ Übergange sowie die daraus resultierende Rheologie der Dispersionen.
Abbildung 1: Soft Matter Front Cover: Fluid–solid transitions in soft-repulsive colloids (Soft Matter, 2013, 9, 3000) [1].
In Zusammenarbeit mit: Peter Schurtenberger (Lund University, Sweden), Emanuela Zaccareli (University La Sapienza, Rome, Italy), Priti Mohanti (KIIT University, Bhubaneswar, India).
Der Fokus vieler Studien hat sich nun in Richtung anisotroper Teilchen verschoben, da sie ein vielseitigeres Phasendiagramm darstellen und uns die Möglichkeit bieten, ihre Orientierung durch Anwenden externer Felder zu steuern.
Die Verringerung der Orientierungsentropie kann dann zur Bildung neuer Phasen führen, die wir durch eine Kombination von Mikroskopie und Streuungstechniken untersuchen. Insbesondere untersuchen wir derzeit den Einfluss von Formanisotropie und angelegten äußeren Feldern auf Dispersionen von ellipsoidalen oder schalenförmigen Partikeln und deren Auswirkungen auf das Phasenverhalten und die Dynamik der kolloidalen Dispersionen.
Abbildung 2: Konfokaler Mikrograph einer dichten Dispersion von ellipsoidalen Mikrogelen.
In Zusammenarbeit mit: Peter Schurtenberger (Lund University, Sweden), Antara Pal (Lund University, Sweden), Thiago Ito, Vincent Martinez (Edinburgh, Scotland), Janne-Mieke Meijer (Konstanz, Germany)
Video: „Dense bowl-shape responsive microgel dispersion“ [2]
Video: „Electric Field directed Assembly of Bowl-shape responsive microgel“ [2]
Referenzen
[1] D. Paloli, P. S. Mohanty, J. J. Crassous, E. Zaccarelli and P. Schurtenberger, Soft Matter, 2013, 9, 3000
[2] J. J. Crassous , A. M. Mihut , L. K. Månsson and Peter Schurtenberger, Nanoscale, 2015, 7, 15971