Forschungsthema

In vielen technischen Prozessen spielt die dynamische Be- oder Entnetzung von Oberflächen durch Flüssigkeiten eine wesentliche Rolle: beispielsweise bei der Druck- und Beschichtungstechnologie, in Wärmeübertragern mit Verdampfung oder Kondensation, in der Mikrofluidik und Lab-on-a-Chip-Technologie.

Anwendungsbereiche

Dabei sind die Be- und Entnetzungsvorgänge oft sehr eng und wechselseitig mit den lokalen Impuls-, Wärme- und Stofftransportvorgängen in unmittelbarer Nähe der fort- oder zurückschreitenden Dreiphasenkontaktlinie (Flüssigkeit/Gas/Festkörper) verknüpft. Obwohl diese physikalischen Phänomene sich nur auf einem räumlich äußerst kleinen Bereich von einigen Nano- bis wenigen Mikrometern Ausdehnung abspielen, bestimmen sie oft maßgeblich die Effektivität und Effizienz der gesamten technischen Prozesse sowie die Qualität der resultierenden Produkte.

Beispielhafte Anwendungen aus den Bereichen Produktions-, Energie- und Verfahrenstechnik sowie Ziele aus Sicht der jeweiligen Anwendungen zur Qualitäts- oder Effizienzsteigerung

Leitende Fragestellungen

Die grundlegenden Mechanismen dieser wechselseitigen Beeinflussung der Transport- und Benetzungsvorgänge sind bislang zu großen Teilen unverstanden. Bisherige Forschungen haben zwar die Zusammenhänge zwischen Benetzungscharakteristiken und den lokalen Fluidgeschwindigkeiten (Impulstransport) sehr intensiv untersucht, eine offensichtliche und große Forschungslücke besteht allerdings hinsichtlich der Wechselwirkungen zwischen Benetzung und Transportprozessen, wenn parallel zum Impuls- auch Wärme- bzw. Stofftransportvorgänge auftreten.

Diese Forschungslücke ist noch größer, wenn komplexe Fluide (z.B. Suspensionen oder Gemische) und/oder komplexe Oberflächen (z.B. raue oder poröse) Verwendung finden.

Diese hochrelevanten Forschungslücken sollen im SFB 1194 sukzessive geschlossen werden. Dazu ist es erforderlich, grundlegende Vorgänge und Phänomene auf den sehr verschiedenen, relevanten Längenskalen (Nano-Mikro-Makro) zu beleuchten sowie eine Brücke zwischen den Grundlagen und den Anwendungen zu schlagen. Im SFB werden daher unterschiedliche Methoden und Expertisen aus verschiedenen Disziplinen verzahnt.