Grenzflächendynamik und Membransynthese beim Tropfenaufprall auf Flüssigkeiten mit monomolekularen Schichten

• Antragsteller: Dr. Gero Leneweit
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5441532

Der Aufprall von Einzeltropfen (Durchmesser 0,5 - 2 mm) auf eine ruhende Flüssigkeit (Zielflüssigkeit) soll bei streifenden Aufprallwinkeln (3 - 30°) und verschiedenen Aufprallgeschwindigkeiten (0.75 - 4 m/s; Weber-Zahlen 20 < We < 200) experimentell und numerisch untersucht werden. Es sollen sowohl reine wässrige Flüssigkeiten als auch wässrige Flüssigkeiten mit oberflächenaktiven Substanzen verwendet werden, die auf den Oberflächen von Tropfen- und Zielflüssigkeit monomolekulare Schichten ausbilden. Besonderes Interesse gilt der Grenzflächendynamik des Tropfens und der Zielflüssigkeit: Es soll nachgewiesen werden, unter welchen Bedingungen und in welchen Stadien des koaleszierenden Aufpralls die Monoschicht der Tropfenoberfläche auf der Zielflüssigkeit abrollt oder die Monoschicht der Zielflüssigkeit vor sich herschiebt und verdrängt. Im Falle des Abrollens des Tropfens ist zu erwarten, dass sich die beiden Monoschichten planar aufeinander lagern und zu einer Bischicht (Membran) verbinden. Ziel der Untersuchung ist der Nachweis der Synthese zweier fluoreszenzmarkierter Monoschichten zu einer Membran durch den sog. Fluoreszenz-Resonanz Energie-Transfer (FRET) nach dem Tropfenaufprall. Die zu erzielenden Ergebnisse versprechen technologische Relevanz als Modelluntersuchungen für Einkapselungstechniken von Wirkstoffen in partikuläre oder liposomale Lösungen für pharmazeutische oder lebensmitteltechnische Produkte.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Hermann Nirschl