Modellierung dichter Bakteriensuspensionen
12.01.2015
Systeme selbst-angetriebener Teilchen, welche die Energie ihrer Umgebung zur aktiven Bewegung nutzen, sind sowohl Forschungsobjekte der Statistischen Physik des Nichtgleichgewichts als auch der Biologie, z. B. für Suspensionen von Mikroschwimmern. Viel Interesse gefunden hat das Phänomen von Turbulenz auf mesoskopischen Skalen (engl. meso-scale turbulence), welches experimentell in dichten Bakteriensuspensionen beobachtet wurde. In Zusammenarbeit mit der Humboldt-Universität zu Berlin wurde an der PTB ein Minimalmodell für die Entstehung von Turbulenz in aktiver Materie entwickelt. Insbesondere konnte gezeigt werden, dass eine Konkurrenz von kurz- und langreichweitigen Wechselwirkungen für die Entstehung von Mesoskalen-Turbulenz notwendig ist.