Kräfte zwischen geladenen oder polarisierbaren Teilchen, Atomen, Ionen und Oberflächen, beschrieben durch Coulomb-Gesetz, Debye-Hückel-Theorie und Poisson-Boltzmann-Modelle. In Werkstoffen steuern sie Ionenverteilung, Doppelschichten, Stabilität kolloidaler Suspensionen, Adhäsion, Korrosion und Defektchemie. Sie beeinflussen Mikrostrukturentwicklung in Lösungen, Selbstorganisation von Polymeren und Biomaterialien sowie Funktion elektrochemischer Energiespeicher und Aktoren.