Physik der molekularen und biologischen Materie

Acronym: PHY-VFPMBM

Prof. Dr. Frank Schreiber, Physik der weichen und biologischen Materie Erster Termin: Mittwoch, 20. April 2022, 16:15 Uhr, Hörsaal N03 Klausurergebnisse Hinweise: Die Vorlesung wird in persona im Hörsaal N03 stattfinden. Interessierten sei ergänzend die Timms-Aufzeichnung empfohlen. Inhaltsverzeichnis Vorlesung TIMMS Am Ende des Semesters wird eine benotete Klausur angeboten. Klausurtermin: Mittwoch, 3. Aug. 2022, 14:00 - 18:00 Uhr, in N10 Eintrag im Alma-Portal und in Ilias

Stichworte zum Inhalt:

1. Einführung: Was sind molekulare, weiche und biologische Materialien ?
2. Wechselwirkungen in molekularen und biologischen Systemen
- H-Brückenbindung und DNA
- van-der-Waals-Kräfte
- Wasser: Besondere Eigenschaften und Rolle als Lösungsmittel
- Ionen in Lösung und Debyesche Abschirmlänge
- hydrophobe Kräfte
- entropische Kräfte
3. Ausgewählte organische und biologische Materialien und ihre Eigenschaften
- Polymere, DNA, Proteine
- Flüssigkristalle
- Grenzflächenaktive Moleküle
- Organische Dünnschichtsysteme, Lipidschichten
- Organische Farbstoffe und Halbleiter, leitfähige Polymere

4. Methoden
5. Anwendungen molekularer und biologischer Materialien
- Organische LEDs, Solarzellen, Transistoren
- Flüssigkristalldisplays
- Biokompatibilität von Implantaten
- Nanopartikel in der Biologie
- Biosensorik
- Elastomere

Literatur

Wird in der Vorlesung besprochen, hier bereits einige Hinweise.

Materialien und Handouts zur Vorlesung

An dieser Stelle werden die Materialien und Handouts zur Vorlesung verfügbar gemacht und regelmässig erweitert.

• Geschichtlicher Hintergrund
• Kapitel 1
• Kapitel 2 (Teil 1)
• Kapitel 2 (Teil 2)
• Kapitel 2 (Teil 3)
• Kapitel 3 (Teil 1)
• Kapitel 3 (Teil 2a)
• Kapitel 3 (Teil 2b)
• Kapitel 3 (Teil 2c)
• Kapitel 3 (Teil 2d)
• Kapitel 3 (Teil 2e)
• Kapitel 3 (Teil 2f)
• Kapitel 3 (Teil 2g)

Zusatzstunden

• Biomolecules-Intro-and-3-3-and-3-4
• Biomolecules-3-1-Colloids
• Biomolecules-3-2-Polymers
• Biomolecules-3-3-Dynamics

Tafelbilder

• Bild 1 / Bild 2 / Bild 3 / Bild 4 / Bild 5
• Bild 6 / Bild 7
• Bild 8
• Bild 9 / Bild 10 / Bild 11

Aufgaben zur Vorlesung

• Aufgabe 1 / Aufgabe 2 / Aufgabe 3

Ergänzungen zur Vorlesung

• Proteine und das Soft-Matter-Dreieck
• Proteine als Kolloide
• Die Physik der Seifenblasen (Physik Journal 12, 2017)
• States of Matter - An Overview
• Paarkorrelationsfunktion g(r)
• Weitergehendes zu Korrelationsfunktionen I (ausgesuchte Folien aus der Vorlesung)
• Weitergehendes zu Korrelationsfunktionen II (Übersichtsartikel)
• Wasser - Übersichtsartikel Physik Journal 16 (2017)
• Fourierreihen und Fouriertransformation

Anregungen, Kritik und Verbesserungsvorschläge bitte an frank.schreiber@uni-tuebingen.de