G. Auernhammer: 3D Messung feldinduzierter Deformationen in magnetischen Hybridmateria­lien

Beschreibung

Ziel dieses Projekts ist es die Deformation der Matrix um magnetische Partikel herum (interne Deformation) in magnetischen Hybridmaterialien unter dem Einfluss magnetischer oder mechanischer Felder zu untersuchen. Mit diesem Projekt soll durch quasistatische und dynamische Messungen zu einem grundlegenden Materialverständnis beigetragen werden.

• Wie entstehen aus den lokalen Verzerrungen und Reorganisationen Veränderungen der mechanischen Eigenschaften des Hydridmaterials?
• Wie lässt sich die makroskopische mit den internen Deformationen des Hybridmaterials in Verbindung bringen?

Im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1681 soll dieses Projekt sich auf die experimentelle Beobachtung der Matrix und ihrer Verzerrungen konzentrieren mittels konfokaler Fluores-zenzmikroskopie.
Mittels in der Matrix verteilter fluoreszenter Tracerteilchen, deren Bewegung mit der Zeit verfolgt wird, soll die Deformation der Matrix unter dem Einfluss äußerer Felder gemessen werden. Magnetischen Feldern wirken nur auf die eingebetteten magnetischen Partikel und können Kräfte oder Drehmomente auf diese Partikel ausüben. Diese Kräfte und Drehmomente bewegen die magnetischen Partikel relativ zur umgebenden Matrix und erzeugen so eine Deformation in der Matrix. Diese mikrostrukturellen Veränderungen sollen korreliert werden mit Veränderungen der elastischen Eigenschaften. Dazu wird die konfokale Fluoreszenzmikroskopie kombiniert mit mechanischen Messungen und Belastungen der Probe (Piezorheologie und Nanoindentation).
      
Oben: Aufnahme magnetischer Partikel (schwarz) in einer Matrix von fluoreszent markierten Teilchen (grün). Unten: Messung der Deformation

© Auernhammer

Projektleiter

Prof. Dr. Günter K. Auernhammer, MPIP Mainz

Projektmitarbeiter

Henrik Schmidt, MPIP Mainz

Förderzeitraum

2013 -

Publikationen

[1] Collin, D., Auernhammer, G. K., Gavat, O., Martinoty, P., Brand, H. R.; Frozen-in magnetic order in uniaxial magnetic gels: preparation and physical properties; Macromol. Rapid Comm. 24 (2003), 737 - 741.
[2] Auernhammer, G. K., Collin, D., and Martinoty, P.; Viscoelasticity of suspensions of magnetic particles in a polymer: Effect of confinement and external field; J. Chem. Phys. 124 (2006), 204907 1 -10.
[3] Roth, M., Schilde, C., Lellig, P., Kwade, A., and Auernhammer, G. K.; Colloidal aggregates tested via nanoindentation and simultaneous 3D imaging; Eur. Phys. J. E 35 (2012), 9801.

Kontakt

Max-Planck-Institut für Polymerforschung
Ackermannweg 10
55128 Mainz

Internet

http://www2.mpip-mainz.mpg.de/~auhammer/