R. Brand, H. Pleiner: Makroskopische Aspekte feldgesteuerter Partikel-Matrix-Wechselwirkungen in MRE und flüssigkristallinen magnetischen Gelen
Beschreibung
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die makroskopischen und rheologischen Eigenschaften von zwei Klassen magnetischer Systeme bei denen feldgesteuerte Partikel-Matrix-Wechselwirkungen eine wichtige Rolle spielen, zu analysieren und auf konkrete Fragestellungen anzuwenden. Einerseits soll der Übergang magnetorheologische Fluide – magnetorheologische Elastomere in äußeren Feldern untersucht werden. Zum anderen sollen die Phasenübergänge und die hydrodynamischen Eigenschaften eines flüssigkristallinen magnetischen Gels bzw. Elastomers studiert werden. In allen zur Untersuchung anvisierten Systemen spielen sowohl die Eigenschaften einer permanenten Vernetzung als auch die Ausbildung eines transienten Netzwerks eine wichtige Rolle. Letztere kann insbesondere durch den Einsatz von magnetischen Feldern beeinflusst bzw. gesteuert werden. Makroskopisch werden hierbei insbesondere nichterhaltene Verzerrungsfelder und Relativrotationen zwischen den verschiedenen Untersystemen ins Spiel kommen – zusätzlich zu den makroskopischen Variablen, die für magnetische Freiheitsgrade und Orientierungsfreiheitsgrade charakteristisch sind. Der hier vorangetriebene makroskopische Zugang ergänzt in natürlicher Weise sowohl experimentelle Untersuchungen als auch die Projekte zur mesoskopischen bzw. mikroskopischen Modellbildung. Es sei noch erwähnt, dass vor kurzer Zeit in der Gruppe von A. Sanchez-Ferrer (ETH Zürich) die Synthese von Nanokompositen bestehend aus flüssigkristallinen Elastomeren und magnetischen Nanoteilchen gelungen ist [1,2].
Projektleiter
Prof. Dr. Helmut R. Brand, Universität Bayreuth
Prof. Dr. Harald Pleiner, MPI für Polymerforschung, Mainz
Projektmitarbeiter
Tilen Potisk, Universität Bayreuth
Förderzeitraum
2013 -
Publikationen
[1] J.M. Haberl, A. Sanchez-Ferrer, A.M. Mihut, H. Dietsch, A.M. Hirt, und R. Mezzenga, Strain-induced macroscopic magnetic anisotropy from smectic liquid-crystalline elastomer-maghemite nanoparticle hybrid nanocomposites, Nanoscale, 5, 5539 (2013).
[2] J.M. Haberl, A. Sanchez-Ferrer, A.M. Mihut, H. Dietsch, A.M. Hirt, und R. Mezzenga, Liquid-crystalline elastomer-nanoparticle hybrids with reversible switch of magnetic memory, Adv. Mat. 25, 1787 (2013)
Kontakt
Prof. Dr. Helmut R. Brand
Theoretische Physik III
Universität Bayreuth
95440 Bayreuth