FOR 5584:  Transiente Siebe

• Fachliche Zuordnung: Wärmetechnik/Verfahrenstechnik ; Chemie ; Materialwissenschaft und Werkstofftechnik ; Mathematik ; Physik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 509491635

Ziel der beantragten Forschungsgruppe ist die Erforschung transienter Siebe auf der Grundlage einer engen Kooperation zwischen Experiment und Theorie/Simulation. Transiente Siebe sind ein neuartiges technologisches Konzept zur Trennung von in einer Flüssigkeit gelösten oder suspendierten Stoffen. Während bisher hauptsächlich stationäre Poren experimentell erforscht wurden, ändern die Poren eines transienten Siebes ihre Durchlässigkeit auf der Zeitskala des Stoffdurchtritts. Dadurch sollen Siebe mit neuartigen und nützlichen Eigenschaften ausgestattet werden, z. B. mit einer verbesserten Selektivität und/oder einem geringeren Energieverbrauch. Ein grundlegendes Ziel ist es, die Schlüsselphänomene beim Stoffdurchtritt durch transiente Siebe zu verstehen. Weitere Ziele sind die experimentelle Ermittlung der transienten Eigenschaften von Sieben, die Optimierung der räumlichen Struktur transienter Siebe und der zeitlichen Struktur der Permeabilität sowie die Demonstration der Vorteile transienter Siebe im Vergleich zu herkömmlichen Trennverfahren. Die beantragte Forschungsgruppe umfasst drei verschiedene Leitexperimente, die spezifische Realisierungen von transienten Sieben darstellen. Die Forschungsgruppe wird als Keimzelle für neuartige Trenntechnologien dienen, die das Potenzial haben, bestehende Technologien in zahlreichen Anwendungsbereichen zu ersetzen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Design-Prinzipien für transiente Siebe auf Basis kolloidaler Motoren (Antragsteller Liebchen, Benno )
• Elektrokinetische Nichtgleichgewichtseffekte in transienten Nanoporen (Antragsteller Hardt, Steffen ;  Liebchen, Benno )
• Hochgenaue Simulation von elektrokinetischen Transportprozessen in Nanoporen (Antragsteller Marschall, Holger )
• Hochgeordnete, elektrisch modulierbare, leitfähige mesoporöse Trennschichten (Antragstellerin Andrieu-Brunsen, Annette )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Hardt, Steffen )
• Lichtgesteuerte transiente Barrieren (Antragstellerin von Klitzing, Regine )
• Numerische Modelle für Zweiphasen-Strömungen in elektrischen Feldern (Antragsteller Kummer, Florian )
• Speziestransport durch Ping-Pong-Tröpfchen (Antragsteller Hardt, Steffen )
• Untersuchung transienter Transportprozesse unter Verwendung einzelner Goldnanoporen als Modell-Systeme (Antragstellerin Toimil-Molares, Maria Eugenia )

• Sprecher: Professor Dr. Steffen Hardt