Weiche und komplexe Materialien

Wir sind ein experimentelles Physiklabor, dessen Forschung sich auf komplexe Phänomene konzentriert, die durch exotische Wechselwirkungen zwischen Flüssigkeiten und Feststoffen entstehen.  Unsere Arbeit ist sehr interdisziplinär und liegt an der Schnittstelle zwischen der Physik der weichen Materie, Materialwissenschaften, komplexen Flüssigkeiten und Chemie.  Unter diesem Rahmen befasst sich unser Labor mit einer Vielzahl von Themen, die von der Nano- bis zur Makroskala reichen und experimentelle Techniken von der Rasterkraftmikroskopie bis zur Hochgeschwindigkeitsbildgebung umfassen.

Ein Beispiel für unsere Arbeit am kleinsten Maßstab ist das Phänomen der triboelektrischen Ladung - dem Austausch von elektrischer Ladung zwischen Objekten während sie einander berühren.  Obwohl jeder, der schon mal einen elektrischen Schock von einer Türklinke erhalten hat, dieses Phänomen kennt und es schon im antiken Griechenland wissenschaftlich beschrieben wurde, bleibt der zugrunde liegende Mechanismus der triboelektrischen Ladung rätselhaft.  Wir sind besonders an der gleichwertigen triboelektrischen Ladung interessiert, die kontraintuitiv dann erfolgt, wenn idente Materialien in Kontakt gebracht werden.  Jüngste Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieses rätselhafte Phänomen aus der stochastischen Ablagerung von nanoskaligen Wasserinseln auf der Materialoberfläche resultieren könnte.  Mit fortschrittlichen Rasterkraftmikroskopie-Methoden zur Charakterisierung von Oberflächen und modernsten Techniken zur Messung des Ladungsaustausches möchten wir diese Hypothese validieren oder widerlegen und zur Lösung dieses jahrtausendealten Rätsels beitragen.  

Wir interessieren uns für die nicht-newtonsche Dynamik, die entsteht, wenn kolloidale Feststoffpartikel in Flüssigkeiten schweben.  Das wohl bekannteste Beispiel ist eine dichte Mischung von Maisstärkepartikeln in Wasser, die sich flüssigkeitsähnlich verhält, wenn man sie sanft bewegt, aber wie ein Feststoff, wenn man sie kräftig rührt. Unsere bisherige Arbeit konzentrierte sich auf passive nicht-newtonsche Suspensionen wie diese, aber in Zukunft konzentriert sich unser Labor auf intelligente kolloidale Suspensionen, die mit Partikeln gefüllt sind, die durch Umweltreize kontrolliert werden können.  Unser langfristiges Ziel ist es, einen Grad der raumzeitlichen Kontrolle zu erreichen, der es uns ermöglicht, Metafluide zu entwerfen und herzustellen - Flüssigkeiten, deren Materialeigenschaften wir auf Befehl verändern können.   

Kontakt
Scott Waitukaitis
Institute of Science and Technology Austria (IST Austria)
Am Campus 1
A – 3400 Klosterneuburg

Scott Waitukaitis wird im Juli 2019 ans IST Austria wechseln.

Email: swaitukaitis@remove-this.gmail.com

»CV und Publikationsliste

Assistentin
Alexandra Mally

Tel: +43 2243 9000-1105
E-mail: alexandra.mally@remove-this.ist.ac.at

Offene Positionen
Wir suchen nach hervorragenden PhD-Studierenden und Postdocs mit viel experimenteller Erfahrung, die im Sommer oder Herbst 2019 beginnen können. 
BewerberInnen um eine Postdoc-Stelle schicken ihre Bewerbung mit Lebenslauf und Motivationsschreiben und unter Angabe ihrer Forschungsinteressen an swaitukaitis@remove-this.gmail.com. BewerberInnen um eine PhD-Stelle bewerben sich direkt bei der IST Austria Graduate School.

Ausgewählte Publikationen

  • Coupling the Leidenfrost effect and elastic deformations to power sustained bouncing. Scott Waitukaitis, Antal Zuiderwijk, Anton Souslov, Corentin Coulais and Martin van Hecke. Nature Physics 13, 1095-1099 (2017).
  • Direct observation of particle interactions and clustering in charged granular streams. Victor Lee, Scott Waitukaitis, Marc Miskin and Heinrich Jaeger. Nature Physics 11, 733-737 (2015).
  • Origami multistability:  from single vertices to metasheets. Scott Waitukaitis, Rémi Menaut, Bryan Chen and Martin van Hecke. Physical Review Letters 114, 055503 (2015).
  • Size-dependent, same-material tribocharging in insulating grains. Scott Waitukaitis, Victor Lee, James Pierson, Steve Forman and Heinrich Jaeger. Physical Review Letters 112, 218001 (2014).
  • Impact-activated solidification of dense suspensions via dynamic jamming fronts. Scott Waitukaitis and Heinrich Jaeger. Nature 487, 205-209 (2012).

Karriere
Ab 2019 Assistant Professor, IST Austria
2016-2018 Veni Fellow and postdoctoral scholar at AMOLF, Amsterdam NL
2013-2016 Postdoctoral Scholar at Leiden University, Leiden NL
2007-2013 Ph.D. in physics at the University of Chicago, Chicago USA

Ausgewählte Auszeichnungen
2018 Block Prize for Outstanding Young Researcher
2016-present Veni Research Grant from the Netherlands Organization for Scientific Research
2014 The Springer Thesis Award, Springer Publishing
2012 The Bruce Winstein Prize for Instrumentation
2010-2013 Robert A. Millikan Fellowship

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