Fernandez-Rico Group

Weiche und biofabrizierte Materialien

Lebende Systeme verfügen über die bemerkenswerte Fähigkeit, Materialien mit einem außergewöhnlich hohen Maß an struktureller Kontrolle aufzubauen. Von farbenprächtigen Vogelfedern bis hin zu mechanisch robusten Strukturen in Meeresmuscheln entstehen biologische Materialien durch Wachstum, Selbstorganisation und die Absonderung mikroskopisch kleiner Bausteine. Darüber hinaus werden viele dieser Materialien aus reichlich vorhandenen Ressourcen gebildet, unter Umgebungsbedingungen und ohne spezialisierte Fertigungsmaschinen. Zu verstehen, wie mikroskopische Prozesse über verschiedene Längenskalen hinweg zur Materialstruktur führen und wie sich diese Kontrolle nachhaltig und im größeren Maßstab reproduzieren lässt, ist eine zentrale Herausforderung an der Schnittstelle zwischen Physik der weichen Materie, Biologie und Materialwissenschaft.

Die Gruppe Fernández-Rico untersucht, wie Ordnung, Struktur und Funktion in weichen Materialien aus anisotropen Bausteinen entstehen. Wir kombinieren Experimente, quantitative Mikroskopie und Bildanalyse, um Systeme zu untersuchen, die von passiven Kolloiden und Fasern bis hin zu durch Mikroorganismen erzeugten, biofabrizierten Materialien reichen. Unsere Gruppe erforscht, wie sich Partikel selbst organisieren, wie Phasentrennung genutzt werden kann, um strukturierte Materialien zu erzeugen, und wie lebende Systeme die von ihnen produzierte Materie organisieren. Ein zentrales Ziel ist es, physikalische Prinzipien aufzudecken, die mikroskopische Wechselwirkungen mit makroskopischen Materialeigenschaften verbinden. Durch die Arbeit mit skalierbaren Materialien und von der Biologie inspirierten Herstellungsverfahren wollen wir zur Entwicklung robuster und nachhaltiger Materialien für die Zukunft beitragen.