Ausgewählte Einrichtungen und Angebote
Wie verhalten sich komplexe Flüssigkeiten und weiche Materie unter dem Einfluss äußerer Kräfte? Wie hängen die Eigenschaften und Funktionen makromolekularer Materialien, etwa Stärke- oder Eiweißmoleküle, von ihrer inneren Struktur und den Bewegungen ihrer Bausteine ab? Wir suchen Antworten auf diese und andere spannenden Fragen im Grenzgebiet von Physik, Chemie und Biologie.
Dafür entwickeln und nutzen wir eine breite Auswahl fortschrittlichster Instrumente, experimenteller Ansätze und theoretischer Methoden für die Forschung. In Kooperationen mit führenden Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen tauschen wir unser Wissen aus und geben es im Rahmen von Vorträgen sowie Ferienschulen und -kursen an den wissenschaftlichen Nachwuchs weiter.
Nachfolgend finden Sie ausgewählte Einrichtungen, Aktivitäten und Angebote. Weitere führen wir auf den Webseiten der Institutsbereiche auf.
Methoden und Infrastruktur
Biomolekulares NMR-Zentrum
Das Biomolekulare NMR-Zentrum des IBI-7 und des Instituts für Physikalische Biologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf ermöglicht mit seinen Höchst- und Hochfeld-NMR-Spektrometern für Flüssig- und Festkörper-NMR-Spektroskopie hervorragende Bedingungen für die strukturbiologische Forschung an biologisch und medizinisch relevanten Proteinen, wie beispielsweise die Bestimmung der hochaufgelösten dreidimensionalen Struktur.
Partner der Wissenschaft
Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Verwaltung beraten und unterstützen in allen Belangen rund um Personalangelegenheiten, Bestellwesen, Öffentlichkeitsarbeit und mehr. Konstrukteure und Mechaniker arbeiten eng mit den Wissenschaftlern zusammen; Programmierer und IT-Spezialisten beraten und entwickeln Gerätetreiber und Steuerungssoftware genauso wie Bild gebende Verfahren für Echtzeit-Simulationen. Die Institutsbereiche 4, 5 und 8 des IBI werden von der Technischen und Administrativen Infrastruktur PGI/JCNS-TA betreut. Die Institutsbereiche 2 und 3 werden betreut von der Technischen und Administrativen Infrastruktur IBI-TA .
Jülich Centre for Neutron Science (JCNS)
Wir entwickeln und betreiben Neutronenstreuinstrumente an einigen der besten Neutronenquellen weltweit: FRM-II (Garching), ILL (Grenoble), SNS (Oak Ridge) und zukünftig an der Europäischen Spallationsquelle ESS (Lund). Innerhalb unserer Forschungsschwerpunkte „Weiche Materie und Biophysik“, „Korrelierte Elektronensysteme und Nano-Magnetismus“ und „Energiematerialien“ ermöglichen wir Forschern aus Wissenschaft und Industrie, weltweit führende Neutroneninstrumente einschließlich spezialisierter Probenumgebung und ergänzender Labors zu nutzen, unterstützt durch unsere Experten.
Helmholtz Nano Facility (HNF)
Die Helmholtz Nano Facility (HNF) am Forschungszentrum Jülich ist eine state-of-the art Reinraumfacility mit 1000 m2 Reinraum der Klassen ISO 1-3 und eine zentrale Technologieplattform für die Herstellung von Strukturen und Devices für die Schwerpunkte „Green Mikrochips/Computing“, Quantencomputing und Neuromorphic Computing, sowie Bioelektronik und Mikrofluidik in der Helmholtz-Gemeinschaft.
Jülich Supercomputing Centre (JSC)
Das Jülich Supercomputing Center (JSC) betreibt Supercomputer der höchsten Leistungsklasse, mit denen Wissenschaftler und Ingenieure hochkomplexe Probleme durch Simulationen lösen können. Das Institut IBI und das Programm BioSoft profitieren enorm von den Hochleistungsrechenanlagen des JSC und den periodischen Leistungssteigerungen. Viele der Simulationsaktivitäten, von Moleküldynamiksimulationen von Proteinen bis zu mesoskaligen Simulationen komplexer Fluide und aktiver Systeme, erfordern aufgrund der großen Anzahl an Freiheitsgraden, der großen Anzahl an interagierenden Komponenten und der großen Bandbreite relevanter Zeitskalen große Computerressourcen. Das JSC-Simulationslabor bietet beispielsweise einen Code für die effiziente Berechnung von Ferninteraktionen für molekulare Systeme, der sich sehr vorteilhaft für die Simulation von Systemen weicher Materie mit elektrostatischen Beiträgen eignet. Darüber hinaus betreibt die Computerabteilung des Peter Grünberg Instituts (PGI) CPU- und GPU-Cluster für die drei Theoriegruppen PGI-1, PGI-2 und IBI-5. Diese Cluster eignen sich ideal für Simulationen mittlerer Größe mit optimierter Software.
Methoden
Synchrotronstreuung
Wir verwenden Synchrotron-Röntgen-Beamlines an den Speicherringen PETRA-III (Hamburg) und ESRF (Grenoble) um die Struktur von weichen Materialien und Proteinen zu bestimmen. Wir entwickeln spezielle Probenumgebungen wie Scherzellen und Mikrofluidik-Aufbauten zusammen mit in-situ Spektroskopie-Methoden zur Durchführung schneller zeitaufgelöster Röntgenstreuexperimente.
Kooperationen
Softcomp begann als Network of Excellence (NoE), unterstützt von der EU, mit dem Ziel, eine fundierte Wissensbasis für das intelligente Design von funktionellen Verbundwerkstoffen aus Weicher Materie im Nanobereich zu schaffen.
EUSMI (European Soft Matter Infrastructure), das
europäische Infrastrukturprojekt für Weiche Materie, wird vom IBI-4 koordiniert.
Lehre und Veranstaltungen
Die International Helmholtz Research School of Biophysics and Soft Matter (IHRS BioSoft) bietet ausgezeichnete Forschungsmöglichkeiten für Doktorarbeiten.
Die Jülicher Ferienschule für junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern wird seit mehr als 50 Jahren veranstaltet, jedes Jahr mit einem wechselnden aktuellen Schwerpunktthema aus der Festkörperphysik, der Physik der sogenannten „Weichen Materie“ und der Biophysik.
Im Mittelpunkt des einmal jährlich durchgeführten Workshops stehen wechselnde Themen der Weiche Materie-Forschung an der Schnittstelle von Physik, Chemie, Biologie und den Lebenswissenschaften.
