Sven Pattloch

Projekt

Theoretical modeling of nonequilibrium chemical fueling, self-regulation, and the multi-stimuli response and adaptation of hydrogel-based materials
Im Rahmen meines Projektes werde ich theoretische Modelle und Simulationen entwickeln, welche die Nichtgleichgewichtszustände von hydrogelbasierten Systemen beschreiben. Diese umfassen chemisch getriebene transiente Zustände, den Aufbauprozess von Hydrogelen sowie Rückkopplungen und Selbstregulierungen in getriebenen Hydrogelen, welche Signalübertragung und pfadabhängige Adaption ermöglichen. Unseren Modellen liegen bistabile, dynamisch gekoppelte Module (d.h. hysteretische Netzwerke) zugrunde, welche wir durch Reaktion-Diffusion aufsetzen. Letztere ermöglichen ein komplexes Verhalten auf zeitabhängige, mehrdimensionale Reize, das Verzögerungs- und gedächtnisähnliche Effekte einschließt. Mit diesen Modellen zielen wir darauf ab, die vom livMatS Cluster angestrebten programmierbaren Materialien zu entwickeln, welche auf komplexe Eingangssignale eine zeitabhängige Antwort liefern.

Erstbetreuer

Prof. Dr. Joachim Dzubiella