PHYSIK UND CHEMIE

Waitukaitis Group

Weiche und komplexe Materialien

Die Waitukaitis Gruppe ist ein experimentelles Physiklabor, dessen Forschung sich auf komplexe Phänomene konzentriert, die durch exotische Wechselwirkungen zwischen Flüssigkeiten und Feststoffen entstehen. Ihre Arbeit ist sehr interdisziplinär und liegt an der Schnittstelle zwischen der Physik der weichen Materie, Materialwissenschaften, komplexen Flüssigkeiten und Chemie. In diesem Rahmen befasst sie sich 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 die Arbeit der Gruppe im 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. Die Gruppe ist 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 Rasterkraftmikroskopie-Methoden zur Charakterisierung von Oberflächen und modernsten Techniken zur Messung des Ladungsaustausches möchte sie diese Hypothese validieren oder widerlegen und zur Lösung dieses jahrtausendealten Rätsels beitragen.

Die Waitukaitis-Gruppe interessiert sich 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. Ihre bisherige Arbeit konzentrierte sich auf passive nicht-Newtonsche Suspensionen wie diese, aber in Zukunft wird sich die Gruppe auf intelligente kolloidale Suspensionen konzetrieren, die mit Partikeln gefüllt sind, die durch Umweltreize kontrolliert werden können. Ihr langfristiges Ziel ist es, einen Grad der raumzeitlichen Kontrolle zu erreichen, der es ermöglicht, Metafluide zu entwerfen und herzustellen – Flüssigkeiten, deren Materialeigenschaften auf Befehl verändert werden können.

Group Leader


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Offene Positionen

BewerberInnen um ein Praktikum, eine PhD- oder Postdoc-Stelle wenden sich an scott.waitukaitis@ist.ac.at.


Publikationen

Khattak HK, Waitukaitis SR, Slepkov AD. 2019. Microwave induced mechanical activation of hydrogel dimers. Soft Matter. 15(29), 5804–5809. View

Waitukaitis SR, Harth K, Van Hecke M. 2018. From bouncing to floating: the Leidenfrost effect with hydrogel spheres. Physical Review Letters. 121(4). View

Cerda M, Waitukaitis SR, Navarro C, Silva J, Mujica N, Hitschfeld N. 2018. A high-speed tracking algorithm for dense granular media. Computer Physics Communications. 227, 8–16. View

Waitukaitis SR. 2018. Clicks for doughnuts. Nature Physics. 14(8), 777–778. View

Lee V, James N, Waitukaitis SR, Jaeger H. 2018. Collisional charging of individual submillimeter particles: Using ultrasonic levitation to initiate and track charge transfer. Physical Review Materials. 2(3). View

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Karriere

Seit 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 NNV Fysica Young Speakers Award
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


Zusätzliche Informationen

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