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Prof. Dr.

Detlef Lohse

Wahljahr: 2002
Sektion: Physik
Stadt: Enschede
Land: Niederlande
CV Detlef Lohse - Deutsch (pdf)

Forschung

Detlef Lohse ist Physiker und Strömungsforscher. Seine Forschungsschwerpunkte umfassen Blasendynamik und Sonolumineszenz, Kavitation, Mikro- und Nanofluidik, Zwei-Phasen-Strömung und Ultraschall-Akustik.

Ihm gelang es, das seit 1934 unerklärte physikalische Phänomen der Sonolumineszenz aufzuklären, bei dem eine Flüssigkeit unter starken Druckschwankungen kurze, hochenergetische Lichtblitze aussendet. Lohse und seine Ko-Autoren konnten ein Phasendiagramm des Phänomens erstellen und erklären das Leuchten als thermische Bremsstrahlung.

Auslöser des Phänomens ist die so genannte Kavitation – die Bildung und Auflösung von gasgefüllten Hohlräumen in Flüssigkeiten – die mit Ultraschall künstlich erzeugt werden kann. Die neuen Hohlräume dehnen sich zuerst schnell aus, um anschließend zu implodieren. Beim Kollaps der Hohlräume entstehen ein kurzer Lichtblitz und Temperaturen von über 10.000 °C. Lohse erforschte das physikalische Phänomen an einer einzelnen leuchtenden Kavitationsblase, die er in einem Ultraschallfeld über längere Zeit stabil halten und untersuchen konnte.

Detlef Lohses Faszination für unerklärte physikalische Phänomene hat Brücken zu einer Reihe anderer Disziplinen geschlagen. So kann die durch Ultraschall erzeugte Sonolumineszenz-Blase als ,,Mikrolabor“ genutzt werden, in dem kurzfristig sehr hohe Temperaturen erreicht und chemische Reaktionen in Gang gesetzt oder beschleunigt werden. Neben solchen sonochemischen Anwendungen auch im industriellen Maßstab führten Lohses Erkenntnisse zum Beispiel zur Verbesserung von Tintenstrahldruckern. In besonderem Maße profitiert dabei die Medizin: seit einiger Zeit werden intravenös verabreichte Suspensionen von Mikroblasen als Kontrastmittel für Ultraschalldiagnostik verwendet. Ermöglicht durch die von Lohse gewonnenen Erfahrungen lässt sich das „Design“ der verwendeten Blasen gezielt anpassen, um die Qualität der Ultraschallbilder beträchtlich zu verbessern.

Der Strömungsforscher, der sowohl theoretisch, als auch experimentell arbeitet, wies die von ihm beschriebene Sonolumineszenz auch im Tierreich nach. So erzeugt der Knall des im Meer lebenden Pistolenkrebses ebenfalls Lichtblitze.

Detlef Lohse widmet sich darüber hinaus weiteren ungelösten hydrophysikalischen Fragestellungen, etwa dem Verhalten von körnigen Stoffen in Treibsand und Einschlagkratern. So genannte Granulate wie Sand, Erde, Getreidekörner oder ähnliche körnige Stoffe sprengen die Vorstellungen von den klassischen Aggregatzuständen und verhalten sich in ihrer Masse sowohl wie Festkörper als auch wie Flüssigkeiten. Das überraschende Verhalten der granularen Materie ist aus dem Alltag oder dem Labor bekannt, aber in vielen Fällen noch nicht abschließend theoretisch erklärt. Das Verhalten granularer Materie besser zu erforschen und vorherzusagen, ist eine wichtige theoretische Voraussetzung beispielsweise für die Verhinderung von Erdrutschen nach Überschwemmungen oder Erdbeben, oder für industrielle Fertigungsprozesse und Lagerhaltung körniger Stoffe in Silos oder auf Halden.

Werdegang

  • seit 2015 Wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft und Auswärtiges Mitglied des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen
  • 2013 Lehrauftrag für das Baetjer Colloquium des Fachbereichs Maschinenbau und Raumfahrttechnik der Princeton University, USA
  • 2005 Gastprofessur an der École Normale Supérieure, Lyon, Frankreich
  • seit 1998 Professor für Hydrodynamik an der Universität Twente, Niederlande
  • 1997 Habilitation an der Philipps-Universität Marburg
  • 1995 - 1998 Forschungsassistent im Fachbereich Physik der Universität Marburg
  • 1993 - 1995 Postdoc-Forschungsassistent am James Francklin Institute der University of Chicago, USA
  • 1992 - 1993 Forschungsassistent im Fachbereich Physik der Universität Marburg
  • 1992 Promotion, Universität Marburg
  • 1989 Diplom in Physik, Universität Bonn
  • 1986 Vordiplom in Physik, Universität Kiel

Funktionen

  • 2014 - 2024 Mitglied der Niederländischen Organisation für Wissenschaftliche Forschung
  • seit 2007 Vorstandsmitglied der Stiftung zur Fundamentalen Untersuchung der Materie (FOM), Niederlande
  • 2002 - 2005 Mitglied des Rats der Niederländischen Physikalischen Gesellschaft
  • seit 1990 Mitglied der Auswahlkommission der Studienstiftung des Deutschen Volkes

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

  • 2018 Max-Planck-Medaille der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
  • 2018 Balzan-Preis für Fluiddynamik
  • 2015 Reiss Memorial Lecture an der Northwestern University in Evanston, USA
  • 2012 George K. Batchelor Preis der Internationalen Union für Theoretische und Angewandte Mechanik (IUTAM)
  • 2012 AkzoNobel-Wissenschaftspreis
  • seit 2012 Mitglied der Königlich-Holländischen Wissenschaftsgesellschaft, Niederlande
  • 2012 Wim Nieuwpoort-Auszeichnung für Wissenschaftliches Rechnen
  • 2011 Physica-Preis der Niederländischen Physikalischen Gesellschaft (NNV)
  • 2010 ERC Advanced Grant
  • 2010 Ernennung zum Ritter des Ordens vom Niederländischen Löwen durch die Königin der Niederlande
  • 2009 Simon Stevin Masterhip-Preis der SWT-Stiftung der Niederländischen Organisation für Wissenschaftliche Forschung (NWO)
  • 2009 Gutachter-Preis der Fachzeitschrift Physical Review Letters
  • 2005 George K. Batchelor Lectures, Cambridge University, UK
  • 2005 Spinoza-Preis der Niederländischen Organisation für Wissenschaftliche Forschung (NWO)
  • seit 2005 Mitglied der Königlich Niederländischen Akademie der Wissenschaften  
  • seit 2004 Mitglied des Institute of Physics (IOP)  
  • seit 2002 Mitglied der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft, Abteilung Hydrodynamik
  • seit 2002 Mitglied der Nationales Akademie der Wissenschaften Leopoldina
  • 1997 Heinz Maier-Leibnitz-Preis
  • 1997 Heisenberg-Stipendiat der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • Stipendiat der Studienstiftung des Deutschen Volkes

 

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