Diploma
- Bewertung elektrokinetischer Eigenschaften pyroelektrischer Oberflächenbeschichtungen
Kleiner oder Großer Beleg
Ziel dieser Untersuchungen ist es, oberflächenspezifische elektrokinetische Eigenschaften pyroelektrischer Beschichtungen zu ermitteln (Zetapotenzial, isoelektrischer Punkt) und mit den spezifischen eisabweisenden Eigenschaften dieser Oberflächen in Zusammenhang zu bringen. Anhand dieser Ergebnisse werden elektrostatische Wechselwirkungen an der Phasengrenze zwischen Festkörperoberfläche und umströmender Flüssigkeit diskutiert. Das Thema des Beleges ordnet sich in eine Reihe von Untersuchungen zum Anhaften von Wassermolekülen an eisabweisenden Oberflächenbeschichtungen und Maßnahmen zum gezielten Einstellen dieser Eigenschaften.
Die Adhäsion von Wassermolekülen an Oberflächen wird von den physikalisch-chemischen Eigenschaften dieser Oberfläche bestimmt. Die Messergebnisse liefern Hinweise auf Ladungsverhältnisse an der Phasengrenze zwischen Festkörperoberfläche und umströmender Flüssigkeit. Diskutiert werden die hervorgerufenen elektrostatischen Wechselwirkungen an der Grenzfläche zum Wasser, die in das Gefrierverhalten des Wassers eingreifen.
Kontakt: Dr.-Ing. U. Bergmann,
BER 301,
Tel.: 33895
E-Mail
- Biomimetische Beschichtung von Metalloberflächen zur Vermeidung von Eisadhäsion
Kleiner oder Großer Beleg
Es gibt Lebewesen, die ein teilweises Gefrieren ihrer Körperflüssigkeit tolerieren können und bei Temperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt des Wassers überleben. Teilweise können derartige Lebewesen eine Symbiose mit Bakterien bilden, die das Kristallisationsverhalten von Flüssigkeiten steuern oder aber sie können mittels Antigefrierproteinen den Gefrierpunkt ihrer Körperflüssigkeiten in bestimmten Grenzen herabsetzen. Mit zunehmendem Verständnis des Wirkmechanismus dieser Proteine bzw. Oberflächenmembrane können neuartige Herangehensweisen für die Lösung technischer Probleme gefunden werden. Bekannt ist z.B. der direkte Einsatz von Antigefrierproteinen als Additiv in technischen Kältemitteln und der Einsatz eisnukleierender Bakterien für die Erzeugung von künstlichem Schnee. Eine biomimetische Adaption des beschriebenen Wirkprinzips als Oberflächenbehandlung von Metallen erscheint aussichtsreich zur Vermeidung von Eis- und Reifbildung. Der Ansatzpunkt der Arbeit ist es, metallische Oberflächen mit Methoden der Kolloidchemie biomimetisch zu funktionalisieren. Die vorgestellte Thematik ermöglicht Einblicke in materialwissenschaftliche, und chemische Untersuchungmethoden. Als Grundlage dieses Vorhabens dienen zunächst cryologische Untersuchungen des Vereisungsverhaltens silanisierter Metalloberflächen. In deren Folge soll das Eis-Adsorptionsverhalten geeignet erscheinender Beschichtungen auf unterschiedlich vorbehandelten Aluminiumsubstraten analysiert werden und den mittels Rasterelektronenmikroskopie und Atomkraftmikroskopie ermittelten Schichtparametern gegenübergestellt werden.
Kontakt: Dr.-Ing. U. Bergmann,
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