Verdunstung von Tropfen aus Flüssigkeitsmischungen, -lösungen oder Dispersionen auf festen und deformierbaren Oberflächen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projekts konnten fundamentale Aspekte der Tropfenverdunstung geklärt werden: Die Verdunstung von Flüssigkeitsmischungen ist nicht einfach die Summe der Einzelprozesse. Es kommt zur Kopplung, bedingt durch verdunstungsinduzierte Abkühlung und damit verbundene Gradienten in der Oberflächenspannung. - Ein Verfahren, welches zur Messung der Verdunstung von Mikrotropfen entwickelt wurde, lässt sich auch einsetzen, um Diffusionskoeffizienten von Lösungsmittelmolekülen in dünnen Polymerfilmen zu messen. - Wassertropfen, die auf einen freistehenden Seifenfilm treffen, können abprallen, koaleszieren, oder den Film durchdringen. Was geschieht, hängt vom Verhältnis aus kinetischer Energie und Oberflächenenergie des Tropfens ab. Es hängt auch von evtl. gelöstem Tensid im Tropfen ab. - Superhydrophobizität gibt es erst, wenn ein Wassertropfen wie eine Fakir auf hydrophoben Vorsprüngen sitzt. Es muss ein Luftpolster zwischen Tropfen und Substrat geben. Wir konnten erstmals den Zusammenbruch dieses Luftpolsters an einem verdunstenden Tropfen mikroskopieren. Im Gegensatz zur bisherigen Annahme kann dieser Übergang langsam und graduell ablaufen und muss nicht sprunghaft vor sich gehen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Fast dynamic wetting of polymer surfaces by miscible and immiscible liquids. Colloid & Polymer Science 2011, 289,1609-1615
Muralidhar, P., E. Bonaccurso, G.K. Auernhammer & H.-J. Butt
- Water diffusion in polymer nano-films measured with microcantilevers. Sensors & Actuators B 2011,160, 32-38
Liu, C., M.C. Lopes, S. Pihan, D. Fell, M. Sokuler, H.-J. Butt, G.K. Auernhammer & E. Bonaccurso
- How superhydrophobicity breaks down. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013,110, 3254-3258
Papadopoulos, P., L. Mammen, X. Deng, D. Vollmer & H.-J. Butt
- Influence of surfactant transport suppression on dynamic contact angle hysteresis. Colloid & Polymer Sci. 2013, 291, 361-366
Fell, D., N. Pawanrat, E. Bonaccurso, H.-J. Butt & G.K. Auernhammer
(Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00396-012-2759-y)
