ANP

Themenangebote für Bachelor/Masterarbeiten
Abteilung Nichtlineare Phänomene

1. Bewegung aktiver Schwimmer durch periodische Hindernisse

(aktive Materie, Biophysik, nichtlineare Dynamik)

(BA) Betr: Prof. A. Eremin und F. von Rüling

Die flagellierten Mikroalgen Chlamydomonas reinhardtii können sich schwimmend fortbewegen, um einen Ort mit optimalen Bedingungen für die Photosynthese aufzusuchen. Dafür müssen sie in der Lage sein, durch Umgebungen mit komplexer Geometrie zu navigieren, denn zu ihren natürlichen Lebensräumen zählt feuchter Erdboden mit seinen unregelmäßigen Oberflächen und sedimentierten sowie in der Flüssigkeitsschicht suspendierten Partikeln.

Existierende theoretische und experimentelle Arbeiten zeigten, dass die Mikroalgen aufgrund von hydrodynamischen und durch die Flagellen vermittelten Wechselwirkungen an Hindernissen streuen. Während die Ablenkung an passiven Objekten auf der Ebene individueller Schwimmer eingehend untersucht wurde, sind Studien zu kollektiven Effekten rar.

Im Rahmen einer Bachelorarbeit soll die Bewegung von Chlamydomonas durch poröse Wände erforscht werden, die aus verschiedenen Anordnungen von Hindernissen in PDMS-Mikrokanälen bestehen. In der Arbeit sollen die Bewegung der Schwimmer aufgenommen und einzelne Zellen verfolgt werden. Aus einzelnen Trajektorien sollen die statistischen Eigenschaften der Bewegung sowie die Transportparameter ermittelt werden.

2 Aktive Schwimmer in beschränkter Geometrie

(aktive Materie, Biophysik, nichtlineare Dynamik)

(BA, MA) Betr: Prof. A. Eremin und F. von Rüling

Das Ziel der Arbeit ist es, die Bewegung der Mikroschwimmer Chlamydomonas reinhardtii in Seifenfilmen zu untersuchen. Ein Seifenfilm stellt ein Beispiel für ein zweidimensionales Fluid dar, das sich durch die große Reichweite hydrodynamischer Wechselwirkungen auszeichnet. In dieser Arbeit soll der Aufbau zur Präparation der Seifenfilme und Seifenblasen entwickelt und die Sedimentation von Mikroschwimmern mit Hilfe von Videoaufnahmen qualitativ beobachtet werden.

3 Ferromagnetische Flüssigkristalle im rotierenden Magnetfeld

(Magnetische Soft Matter, nichtlineare Dynamik)

(BA, MA) Betr: Prof. A. Eremin, Dr. H. Nádasi

Ferromagnetische Flüssigkristalle sind kolloidale Dispersionen magnetischer Nanoplättchen im Flüssigkristall. Die Ziele der Arbeit sind die Automatisierung eines Aufbaus, der rotierende Magnetfelder erzeugt und die Untersuchung der Musterbildung in Proben bei verschiedenen Feldstärken und Frequenzen. Die Messungen werden mit Hilfe von Videomikroskopie in polarisiertem Licht durchgeführt.

4 Chirale isotrope Flüssigkristalle

(Soft Matter, Flüssigkristalle)

(BA, MA) Betr: Prof. A. Eremin, Dr. H. Nádasi

Das Ziel der Arbeit ist, scherungsinduzierte Doppelbrechung in einer neu entdeckten chiralen isotropen Flüssigkristallphase zu untersuchen. In der Arbeit soll ein Aufbau entwickelt werden, um die Scherung flüssigkristalliner Proben in dünnen Kapillaren zu ermöglichen und die optische Transmission des polarisierten Lichtes zu messen.

5 Tropfenkoaleszenz in freistehenden Filmen

(Soft Matter, nichtlineare Dynamik)

(BA) Betr: Prof. A. Eremin

Das Ziel der Arbeit ist, die Koaleszenz von isotropen und nematischen Tropfen in überhitzten freistehenden smektischen Filmen zu untersuchen. Die Tröpfchen entstehen beim Erhitzen der Filme über die Übergangstemperatur. Die Koaleszenz wird mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeits-CCD-Kamera aufgenommen und die Positionen sowie die Form der Tröpfchen sollen analysiert werden.