Lichtinduzierte Partikelseparation

• Antragsteller: Dr. Marek Bekir
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469240574

Das Hauptziel dieses Projektes ist die Realisierung und Etablierung eines lichtgesteuerten räumlichen Trennverfahrens an Mikropartikeln mit unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen (Rauheit, Porosität oder Polymerschichtummantelung) aber gleicher Größe. Die Anwendung eines solchen Trennverfahrens, welches in der Lage ist, heterogene Partikelansammlungen zu trennen ist von besonderem kommerziellem Interesse.Das hierbei angewendete physikalische Prinzip basiert auf bisherigen eigenen experimentellen Forschungsergebnissen, bei denen licht-sensitive, azobenzolhaltige Tenside mit kationischen Kopfgruppen einen lichtgetriebenen Diffusionsosmosefluss an fest-flüssig Grenzflächen induzieren. Unter Beleuchtung isomerisiert Azobenzol von einem eher hydrophoben (trans-Isomer) in einen eher hydrophilen (cis-Isomer) Zustand. Diese Konformationsänderung steuert die Menge der adsorbierten Isomere an der Grenzfläche der Partikel. Das Zwischenspiel von trans-Isomer Adsorption und cis-Isomer Desorption generiert eine lokale Variante eines licht-induzierten-Diffusionsosmoseflusses (l-LDDO), welcher mit zunehmender Adsorptionskapazität der Partikel zunimmt. Dieser Effekt führt bei einem zusätzlich externen angelegten hydrodynamischen Fluss in eine schnellere Geschwindigkeit der Partikel. Der überlagerte l-LDDO-Fluss generiert eine starke Rutschgeschwindigkeit, wodurch die Stärke der Separation für heterogene Partikel (verschiedene Oberflächenmodifikationen) über die Flusszeit kontrolliert werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen