Hof Group

Nichtlineare Dynamik und Turbulenzen

Die meisten Flüssigkeitsströme in praktischen Anwendungen sind turbulent, dennoch ist unser Verständnis dieses Phänomens immer noch sehr begrenzt. Die Hof Gruppe möchte Einsichten in die Natur der Turbulenz und der Dynamik komplexer Flüssigkeiten gewinnen.

Die Strömungen in Ozeanen, um Fahrzeuge herum oder durch Pipelines sind sehr turbulent. Turbulenzen bestimmen Reibungsverluste sowie Transport- und Mischeigenschaften. Trotz ihrer Allgegenwärtigkeit wissen wir nur sehr wenig über die Natur der Turbulenz. Um ein grundlegendes Verständnis des Ursprungs von Turbulenz und der Prinzipien, die ihr zugrunde liegen, zu erhalten, untersucht die Hof-Gruppe Turbulenzen, wenn sie erstmals aus einer geordneten, laminaren Strömung entstehen. Die Gruppe kombiniert detaillierte Experimente im Labor mit hochauflösender Computersimulation. Sie verwendet Methoden der nicht-linearen Dynamik und statistischen Physik, um Schlüsselaspekte des Übergangs zwischen laminarer und turbulenter Strömung zu finden und universelle Merkmale zu identifizieren, die dieser mit ungeordneten Systemen in anderen Bereichen der Physik gemeinsam hat. Manche dieser Einsichten können verwendet werden, um turbulente Strömungen zu kontrollieren. Die Gruppe entwickelt solche Methoden aktiv.Darüber hinaus untersucht die Gruppe Instabilitäten in Flüssigkeiten mit komplexeren Eigenschaften, wie z.B. dichte Suspensionen von Teilchen, Polymerlösungen und Blutfluss.


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Laufende Projekte

Turbulenz aus der Sicht statistischer Mechanik | Übergang zwischen laminaren und turbulenten Strömungen | Dynamik komplexer Flüssigkeiten | Kontrolle von vollständig turbulenten Strömungen | Zytoplasmatische Strömungen | Instabilitäten bei kardiovaskulären Strömungen


Publikationen

Gaertner F, Reis-Rodrigues P, de Vries I, Hons M, Aguilera J, Riedl M, Leithner AF, Tasciyan S, Kopf A, Merrin J, Zheden V, Kaufmann W, Hauschild R, Sixt MK. 2022. WASp triggers mechanosensitive actin patches to facilitate immune cell migration in dense tissues. Developmental Cell. 57(1), 47–62.e9. View

Klotz L, Lemoult GM, Avila K, Hof B. 2022. Phase transition to turbulence in spatially extended shear flows. Physical Review Letters. 128(1), 014502. View

Liu J, Marensi E, Wu X. 2022.Effects of streaky structures on the instability of supersonic boundary layers. In: IUTAM Laminar-Turbulent Transition. vol. 38, 587–598. View

Choueiri GH, Lopez Alonso JM, Varshney A, Sankar S, Hof B. 2021. Experimental observation of the origin and structure of elastoinertial turbulence. Proceedings of the National Academy of Sciences. 118(45), e2102350118. View

Sortino L, Zotev PG, Phillips CL, Brash AJ, Cambiasso J, Marensi E, Fox AM, Maier SA, Sapienza R, Tartakovskii AI. 2021. Bright single photon emitters with enhanced quantum efficiency in a two-dimensional semiconductor coupled with dielectric nano-antennas. Nature Communications. 12, 6063. View

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ReX-Link: Björn Hof


Karriere

seit 2013 Professor, Institute of Science and Technology Austria (ISTA)
2007 – 2013 Research Group Leader, Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization, Göttingen, Germany
2005 – 2007 Lecturer, University of Manchester, UK
2003 – 2005 Research Associate, Delft University of Technology, The Netherlands
2001 PhD, University of Manchester, UK


Ausgewählte Auszeichnungen

2019 Simons Foundation Grant
2017 Mitglied der American Physical Society (APS)
2012 ERC Consolidator Grant
2011 Dr. Meyer Struckmann Science Prize
2005 RCUK Fellowship


Zusätzliche Informationen

ERC Starting/Consolidator Grant Website



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