Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 10: Weiche Materie

DY 10.2: Hauptvortrag

Montag, 27. März 2000, 10:00–10:30, H2

Dynamik von fluiden Membranen — •Udo Seifert — Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung,
Am Mühlenberg 2, 14476 Golm

Fluide Membranen aus Lipiddoppelschichten dienen einerseits als physikalisches Modellsystem für die komplexeren biologischen Zellmembranen. Andererseits stellen sie auch ein faszinierendes System aus dem Blickwinkel der statistischen Physik dar. Die reichhaltige Phänomenologie ihrer Gleichgewichtseigenschaften wurde in den letzten Jahren durch systematische theoretische und experimentelle Studien vollständig aufgeklärt. Auf der Basis eines Krümmungsmodells mit geometrischen Zwangsbedingungen lassen sich die Formen und thermischen Fluktuationen von geschlossenen Membranen (Vesikeln) quantitativ verstehen.

Das Verhalten dieser Systeme im Nichtgleichgewicht ist der Gegenstand neuerer Arbeiten über die der Vortrag einen Überblick gibt. Der Oseentensorformalismus erlaubt einen systematischen Zugang zur Dynamik von Membranen in äusseren Feldern. Illustriert wird die Theorie an typischen experimentellen Situationen: Eine Rayleigh-Plateauartige Instabilität zylindrischer Membranen kann durch optische Pinzetten oder lokale mechanische Anregung induziert werden. Auch hydrodynamische Strömungsfelder führen zu drastischen Formumwandlungen. Beispielhaft dafür wird das Verhalten von Vesikeln im Scherfeld und das Wechselspiel von äusserem Feld, thermischen Fluktuationen und Adhäsion an einem Substrat diskutiert.