Experimentelle Untersuchung des Tropfenaufpralls auf eine rotierende Flüssigkeit mit monomolekularen Schichten an den Oberflächen

• Applicant: Professor Dr. Karl G. Roesner
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5227042

Der Aufprall von Tropfen auf die Oberfläche eines rotierenden Flüssigkeitsrings soll experimentell untersucht werden. Dabei sollen die Oberflächen der Tropfen und der rotierenden Flüssigkeit mit einer monomolekularen Schicht (sog. Monoschicht) bedeckt sein. Es besteht die Frage, ob unter geeigneten Aufprallbedingungen eine Synthese der Monoschichten von Tropfen und rotierender Flüssigkeit zu einer Membran stattfinden kann. Membranen bestehen aus zwei Monoschichten, die sich in wässriger Umgebung mit ihren wasserabweisenden Seiten zusammenfügen und eine Dicke von ca. 5 nm besitzen. Membranen können sich zu Kugeln mit einer oder mehreren Membranschalen formieren (Ø ca. 100 nm) und werden dann als Liposomen suspendiert, so könnten diese aufgrund der Zentrifugalkraft und ihrer erhöhten Dichte die neue Membran durchdringen und sich dabei mit einer zusätzlichen Membranschale umhüllen.Die heute etablierten Verfahren zur Mikroeinkapselung von Wirkstoffen (z.B. für Pharmazie und Kosmetik) in Liposomen erzeugen die Liposomenmembranen in Mischungsprozessen mit nicht steuerbaren Stoffströmen [1]. Demgegenüber böte der oben dargestellte Vorgang des Tropfenaufpralls mit Membransynthese die Möglichkeit, unterschiedliche Substanzkomponenten geordnet zusammenzufügen.Der Tropfenaufprall auf die rotierende Flüssigkeit soll für unterschiedliche hydrodynamische Bedingungen mit einem Schattenbildverfahren und Hochgeschwindigkeitsphotographie studiert werden. Änderungen der Schalenanzahl von Liposomen in wässriger Lösung sollen mit Hilfe eines Mehrwinkel-Laser-Lichtstreu-Photometers untersucht werden.

• DFG Programme: Research Grants