Interactive Surfaces, INM

Interaktive Oberflächen

Unsere Forschungsabteilung untersucht die mechanischen Eigenschaften von Materialien mit einem Fokus auf die Oberfläche. Wir streben ein Verständnis der Mechanismen von Adhäsion, Reibung und Verschleiß durch innovative Experimente an und tragen so zu einem Design von neuen Materialien mit mechanischen Funktionen bei. Unsere Projekte zielen beispielsweise auf die Kontaktmechanik neuartiger Schmierstoffe, die Nanomechanik von Biomaterialien, und die Berührungswahrnehmung von mikrostrukturierten Materialien.

Prof. Dr. Roland Bennewitz, INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Prof. Dr. Roland Bennewitz
Leiter Interaktive Oberflächen
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Mitarbeiter/innen
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Forschung

Molekulare Mechanik weicher Materie

Mit Hilfe der hochauflösenden Rasterkraftmikroskopie untersuchen wir molekulare Kräfte an der Oberfläche weicher Materialien. Einzelmolekül-Kraftspektroskopie an Hydrogelen trägt zu einem Verständnis und einer Kontrolle der Mechanismen von Bioadhäsion und Mechanotransduktion auf Biomaterialien bei. In aktiven Materialien setzen wir lichtgetriebene molekulare Motoren für die mechanische Stimulation ein. Für schnelle molekulare Kraftmessungen mit hohem Durchsatz entwickeln wir neuartige Methoden, die auf der Bewegung gebundener Partikel in mikrofluidischen Kanälen beruhen.

Wichtige Veröffentlichungen:

Nanotribologie

Reibungskraftmikroskopie im Ultrahochvakuum oder in wässrigen Lösungen zeigt molekulare Mechanismen der Reibung auf. Wir untersuchen zum Beispiel die Grenze der Superlubrizität von 2D-Materialien unter hohem lokalem Druck. Wir entwickeln unsere Forschungsarbeiten weiter in Richtung der Nanotribologie von Hydrogelen und untersuchen dissipative Wechselwirkungen einzelner fluktuierender Polymere.

Wichtige Veröffentlichungen:

Taktile Wahrnehmung von Materialien

Reibung mit der Fingerspitze spielt eine Schlüsselrolle im taktilen Erfühlen von Materialien und in der Wahrnehmung von Materialeigenschaften und Oberflächenstrukturen. Wir setzen psychophysikalische Studien ein, um Korrelationen zwischen der Reibung der Fingerspitze und individuellen Einschätzungen der Berührung von Materialien aufzuspüren.

Wichtige Veröffentlichungen:

Materialien für die Zukunft der taktilen Kommunikation

Materialien mit schaltbarer Oberflächenstruktur ermöglichen die schnelle Übertragung von Information durch Variation der gespürten Berührung. Wir entwickeln mikrostrukturierte Elastomere, deren Oberflächenwelligkeit durch angelegte elektrische Felder oder pneumatische Mechanismen verändert wird. Die sensorische Verarbeitung einer solcher Stimulation wird mit Hilfe von EEG und MEG bestimmt.

Wichtige Veröffentlichungen:

Publikationen

Single-polymer friction force microscopy of dsDNA interacting with a nano-porous membrane

Schellnhuber, Kordula | Blass, Johanna | Hübner, Hanna | Gallei, Markus | Bennewitz, Roland

Langmuir , 2023, 40 (1), 968-974.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.3c03190

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Relaxation times of ionic liquids under electrochemical conditions probed by friction force microscopy

Hausen, Florian

Small Methods , 2023, 7 (11), 2300250.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smtd.202300250

OPEN ACCESS Weiterlesen
Human glabrous skin contains crystallized urea dendriform structures in the stratum corneum which affect the hydration levels

Infante, Victor Hugo Pacagnelli | Bennewitz, Roland | Kröger, Marius | Meinke, Martina C. | Darvin, Maxim E.

Experimental Dermatology , 2023, 32 (7), 986-995.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/exd.14802

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Revealing the Meissner Corpuscles in Human Glabrous Skin Using In Vivo Non-Invasive Imaging Techniques

Infante, Victor Hugo Pacagnelli | Bennewitz, Roland | Klein, Anna Lena | Meinke, Martina C.

International Journal of Molecular Sciences , 2023, 24 7121.
https://www.mdpi.com/1422-0067/24/8/7121

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Formation of intermittent covalent bonds at high contact pressure limits superlow friction on epitaxial graphene

Szczefanowicz, Bartosz | Kuwahara, Takuya | Filleter, Tobin | Klemenz, Andreas | Mayrhofer, Leonhard | Bennewitz, Roland | Moseler, Michael

2023, 5 (1), L012049.
https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.5.L012049

OPEN ACCESS Weiterlesen
Nanoscale friction on MoS2/graphene heterostructures

Liu, Zhao | Szczefanowicz, Bartosz | Lopes, J. Marcelo J. | Gan, Ziyang | George, Antony | Turchanin, Andrey | Bennewitz, Roland

Nanoscale , 2023, 15 (12), 5809-5814.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/nr/d3nr00138e

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Molecular stiffness cues of an interpenetrating network hydrogel for cell adhesion

Li, Bin | Çolak, Arzu | Blass, Johanna | Han, Mitchell | Zhang, Jingnan | Zheng, Yijun | Jiang, Qiyang | Bennewitz, Roland | Campo, Aránzazu del

Materials Today Bio , 2022, 15 100323.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006422001211

OPEN ACCESS Weiterlesen
Atomic-scale stick-slip friction on a metallic glass in corrosive solutions

Ma, Haoran | Bennewitz, Roland

Tribology International , 2022, 171 107545.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301679X22001189

OPEN ACCESS Weiterlesen
Relationship between corrosion and nanoscale friction on a metallic glass

Ma, Haoran | Bennewitz, Roland

Beilstein Journal of Nanotechnology , 2022, 13 236-244.
https://dx.doi.org/10.3762/bjnano.13.18

OPEN ACCESS Weiterlesen
Bending as Key Mechanism in the Tactile Perception of Fibrillar Surfaces

Gedsun, Angelika | Sahli, Riad | Meng, Xing | Hensel, René | Bennewitz, Roland

Advanced Materials Interfaces , 2022, 9 (4), 2101380.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/admi.202101380

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