Projektbeschreibung
Ein Einblick in die faszinierenden Eigenschaften lebendiger aktiver Materie
Die Rheologie ist ein Teilbereich der Physik, der sich mit dem Verformungs- und Fließverhalten von Materie befasst und in der biologischen Erforschung lebendiger aktiver Materie zum Einsatz kommt, um Vorgänge wie die Selbstheilung oder die Krebsmetastase zu ergründen und zu steuern. Allerdings müssen die Eigenschaften dichter aktiver Systeme noch geklärt werden. Das EU-finanzierte Projekt RMAG wird mithilfe von Instrumenten der statistischen Physik der Gläser miteinander verbundene Studien zu diesen biologischen Phänomenen durchführen. Es wird das Verformungs- und Fließverhalten lebendiger glasiger Systeme durch die Untersuchung aktiver Materie in lebendigen Zellen und rekonstruierter Systeme, die aus biochemischen Bausteinen zusammengesetzt wurden, erklären. Bedeutsamerweise wird dieses Projekt uns ein tieferes Verständnis der Zellbiologie und der Materialwissenschaften verschaffen sowie die Möglichkeit einräumen, neue aktive Materialien mit faszinierenden Fähigkeiten zu entwickeln.
Ziel
The mechanics and flow behaviour of living or active matter is key to biological processes like wound healing or cancer metastasis, but today there is very limited understanding of what governs the mechanical properties of such dense active systems. The proposed project will harness tools from the Statistical Physics of Glasses to provide new fundamental insights into Active Matter mechanics and rheology. This will not only help understand the deformation and flow of living glassy systems but also pave the way to the creation of designer active materials. The project will use particle-based simulations of model active glasses to construct a detailed phenomenology of their behaviour for a broad range of deformation scenarios including steady shear, shear startup and oscillatory shear. The insights from this will be condensed into a mesoscopic model that extends and builds on the very successful Soft Glassy Rheology (SGR) model, by incorporating essential biophysical ingredients and in particular the driving by active processes. This mesoscopic approach will allow scaling up to realistic system sizes and will identify the key parameters that need to be tuned in the design of new active materials. The insights gained on a wide range of systems from the cytoplasm and cellular aggregates to synthetic active matter will have a strong impact both on the academic and, in the medium term, non-academic sectors. They will reach across traditional boundaries to researchers in physics, biology and chemistry and strengthen an important interdisciplinary field within the European Research Area. The outreach opportunities provided by the fascinating behaviour of active glassy materials will be exploited with dedicated dissemination and communication activities targeted at a broad range of audiences.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
37073 Gottingen
Deutschland