Die Physik der Weichen Materie ist ein interdisziplinäres Forschungsgebiet

Der Forschungsschwerpunkt des Instituts ist die Theorie von komplexen Flüssigkeiten und von Systemen aus weicher Materie. Die Physik der Weichen Materie ist ein interdisziplinäres Forschungsgebiet, das statistische Physik, Materialforschung, Chemie und Biologie umfasst.

Zu den uns interessierenden Systemen zählen Polymerschmelzen und Flüssigkristalle sowie kolloidale Suspensionen. Vor Kurzem hat sich der Schwerpunkt auf komplexere Systeme darunter Kolloide in Polymerlösungen oder Flüssigkristalle bis hin zu Tensidgemischen und amphiphilen Block-Copolymeren verschoben. Dies bringt die Systeme näher an die Anwendungsbereiche der Werkstoff-Wissenschaften oder der Biologie.

Am Institut "Theorie der Weichen Materie und Biophysik" wird eine Vielzahl von mathematischen Methoden angewendet. Für die erfolgreiche Charakterisierung der Eigenschaften komplexer Systeme ist oft eine Kombination analytischer und numerischer Methoden erforderlich. Vor allem Simulationsmethoden (Monte Carlo, Molekulardynamik), numerische Hydrodynamik, Feldtheorie, Störungstheorie und exakte Lösungen werden verwendet. Weil die Bausteine weicher Materialien häufig eine Vielzahl von Molekülen enthalten, wird typischerweise eine "vereinfachte" mesoskalige Modellierung benötigt, die dann mit der Molekülarchitektur verknüpft wird.

Ein charakteristisches Merkmal der Forschung an weicher Materie ist die fruchtbare Wechselwirkung zwischen Theorie und Experiment. Die "Theoretische Physik der Lebenden Materie" des IBI arbeitet eng mit dem Institut "Neutronenstreuung und biologische Materie" (Prof. Förster, IBI-8) und dem Institut "Biomakromolekulare Systeme und Prozesse" (Prof. Dhont, IBI-4) zusammen, um viele der wesentlichen Aspekte der untersuchten Systeme erfolgreich anzugehen.