SPP 2171:  Dynamische Benetzung flexibler, adaptiver und schaltbarer Oberflächen

• Fachliche Zuordnung: Physik ; Bauwesen und Architektur ; Biologie ; Chemie ; Maschinenbau und Produktionstechnik ; Materialwissenschaft und Werkstofftechnik ; Mathematik ; Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 402234552

Das Schwerpunktprogramm 2171 entwickelt das grundlegende physikalische Verständnis von dynamischen Benetzungsprozessen auf flexiblen, adaptiven und schaltbaren Oberflächen. Neben dem Schwerpunkt der Benetzungsdynamik einfacher, niedermolekularer Flüssigkeiten werden auch Mischungen solcher Flüssigkeiten und verdünnte Suspensionen betrachtet. Solche Systeme bieten durch ihre inneren Freiheitsgrade neuartige Kopplungsmechanismen und sind häufig in Anwendungen anzutreffen, wie auch in biophysikalischen Zusammenhängen. Das Schwerpunktprogramm schafft die Voraussetzungen für die zukünftige Kontrolle dynamischer Benetzungsprozesse in einer Vielzahl von Anwendungen.Der Koordinierungsfonds soll weiterhin die Mittel für eine kohärente Umsetzung des hoch kooperativen und interdisziplinären Schwerpunktprogramms bereitstellen. Er enthält Mittel, die es allen Beteiligten ermöglichen, ihre Kooperationen auszubauen und ihre Ergebnisse innerhalb des SPP und darüber hinaus zu teilen. Zu den wichtigsten Maßnahmen gehören die Organisation des wissenschaftlichen Austauschs zwischen den einzelnen Projekten; die Unterstützung der Ausbildung von Nachwuchswissenschaftlern durch zentrale Veranstaltungen; die Förderung des individuellen Austauschs und lokaler Ausbildungsveranstaltungen; der weitere Ausbau der strukturierten Sammlung von praktischem Wissen in der Form von Tutorien, von Forschungsdaten und Algorithmen des SPP, die die interdisziplinäre Zusammenarbeit fördern und die Einstiegsschwelle für Nachwuchswissenschaftler senken; die Organisation der Präsentation der wissenschaftlichen Ergebnisse des SPP in der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft und der Öffentlichkeit; die Verwaltung der Förderlinien der SPP-internen Nachwuchsförderung; und die Verwaltung von Maßnahmen zur Familienfreundlichkeit und Gleichstellung von Frauen und Männern innerhalb des SPP.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Niederlande, Österreich, Schweiz

Projekte

• Adaptive und schaltbare Grenzflächen basierend auf strukturierten Kolloiden (Antragsteller Harting, Jens )
• Adaptiver Transport von Tropfen durch gekoppelte Strömungswege (Antragsteller Pfohl, Thomas )
• Benetzung auf strukturierten adaptiven Oberflächen auf Basis von leitfähigen Polymeren für mikrofluidische Anwendungen (PolySurf) (Antragstellerinnen / Antragsteller Ludwigs, Sabine ;  Steeb, Holger )
• Benetzung auf weichen absorbierenden Substraten: Experiment, Simulation und Theory (Antragstellerinnen / Antragsteller de Beer, Sissi ;  Snoeijer, Ph.D., Jacobus ;  Thiele, Uwe )
• Benetzung strukturierter Oberflächen mit schaltbarer Topographie und mechanischen Eigenschaften (Antragsteller Ionov, Leonid )
• Benetzung von bio-inspirierten, stimulus-reagierenden Polymeroberflächen durch Lipidvesikel (Antragsteller Müller, Marcus ;  Tanaka, Motomu )
• Die molekulare Ebene schaltbarer Benetzung (Antragstellerin Backus, Ellen )
• Dynamik Flüssig-Flüssig-Elastischer Dreiphasenlinien (Antragsteller Karpitschka, Stefan )
• Dynamische Benetzung auf deformierenden Substraten, elastischen Platten und unter Verdampfung: Eine Studie mit der Randelementmethode (Antragsteller Stark, Holger )
• Dynamische Benetzung von selbstorganisierenden Monoschichten und Polymerbürsten mit photosteuerbaren Arylazopyrazolen (Antragsteller Ravoo, Bart Jan )
• Dynamische Benetzungseigenschaften und Kontaktwinkelhysterese von Tropfen auf Polymerbürsten und Gelen (Antragstellerinnen Schmid, Friederike ;  Vollmer, Doris )
• Dynamische Benetzungsphänomene in Gittermodellen für Flüssigkristalle in der Nähe von schaltbaren Oberflächen (Antragsteller Oettel, Martin )
• Dynamische Elektrobenetzung an Nanoporösen Oberflächen: Schaltbare Tropfenspreitung, Imbibition und Elastokapillarität (Antragsteller Huber, Patrick )
• Dynamische Fortschreit- und Rückzugskontaktwinkel auf adaptiven Oberflächen (Antragsteller Butt, Hans-Jürgen )
• Dynamisches benetzen und entnetzen von viskosen flüssigen Tropfen/Filmen auf viskoelastischen Substraten (Antragstellerinnen / Antragsteller Seemann, Ralf ;  Wagner, Ph.D., Barbara Agnes )
• Dynamisches Benetzungsverhalten von adaptiven und responsiven Polyelektrolytsubstraten: ein Multiskalenansatz (Antragstellerin von Klitzing, Regine )
• Dynamisches Verhalten von Wassertropfen auf flexiblen, adaptiven und schaltbaren Oberflächen aus oberflächengebundenen Polymernetzwerken und Bürsten (Antragsteller Rühe, Jürgen )
• Effiziente und präzise numerische Simulation der Benetzungsdynamik flexibler Strukturen (Antragsteller Aland, Sebastian )
• Einfluss von Co-Nonsolvency auf die dynamische Benetzung (Antragstellerinnen / Antragsteller Auernhammer, Günter K. ;  Uhlmann, Ph.D., Petra )
• Flüssigkeiten auf schaltbaren vorstrukturierten Substraten - von mikroskopischen zu mesoskopischen Modellen (Antragstellerinnen / Antragsteller Gurevich, Svetlana ;  Heuer, Andreas )
• Fokussierungseffekt für gleitende Tropfen, der durch adaptive Oberflächen hervorgerufen wird (Antragsteller Berger, Rüdiger )
• Hochgenaue numerische Simulation von Benetzung und Entnetzung auf flexiblen Substraten einschließlich Wärmeübertragung (Antragsteller Kummer, Florian )
• Intrinsische Analyse der dynamischen Benetzung auf weichen Oberflächen (Antragsteller Sega, Marcello )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Thiele, Uwe )
• Mathematische Modellierung und Simulation der Wechselwirkung von Substraten mit Strömungen durch verallgemeinerte Gradientenflüsse (Antragsteller Peschka, Dirk )
• Mikroskopische Mechanismen und Oberflächenadaptionseffekte des Slide-Electrification-Effekts (Antragsteller Andrienko, Denis ;  Weber, Stefan )
• Modellierung der Ausbreitung, Imbibition und Verdampfung von Flüssigkeiten auf strukturierten oder porösen, verformbaren Substraten (Antragstellerin Gambaryan-Roisman, Tatiana )
• Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und dynamisches Benetzungsverhalten von photo-schaltbaren molekular dünnen organischen Filmen (Antragsteller Braunschweig, Björn )
• Substrat- und Tropfendynamik bei Tropfenaufprall und Koaleszenz auf weichen adaptiven Oberflächen (Antragstellerin Harth, Kirsten )
• Tiefenaufgelöste Analysen der Wasserpenetration während der dynamischen Benetzung in Gradienten von solvatochromen Farbstoffen in Polymerbürsten durch zeitaufgelöste Fluoreszenz (Antragsteller Ihmels, Heiko ;  Schönherr, Holger )
• Untersuchung der Tropfenbewegung auf schaltbaren und adaptiven weichen und harten Materialien auf Spiropyran-Basis (Antragstellerin Helmer, Dorothea )

• Sprecher: Professor Dr. Uwe Thiele