Dynamik des Reißens flüssiger Filme

• Applicant: Professor Dr. Ralf Stannarius
• Subject Area: Physical Chemistry of Molecules, Liquids and Interfaces, Biophysical Chemistry
• Term: from 2005 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5442256

Flüssige freistehende Filme findet man in vielfältigster Form in biologischen und technischen Systemen, zum Beispiel als dünne Membranen, in Schäumen oder als Seifenblasen. Ihre statischen Eigenschaften sind seit mehr als einem Jahrhundert Untersuchungsgegenstand der Mathematik und Physik, sie sind recht gut verstanden. Dynamische Eigenschaften hingegen, insbesondere schnelle Prozesse wie das Reißen, sind kaum experimentell untersucht. Mit einer im vorangegangenen Förderabschnitt des Projektes aufgebauten Apparatur sollen Struktur und Dynamik reißender flüssiger Filme untersucht werden und Modelle zu ihrer quantitativen Beschreibung entwickelt werden. Die wichtigsten Fragestellungen sind: Dynamik des Reißens: Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Geschwindigkeit der Bewegung des Filmrandes und den geometrischen und Materialparametern für nichtviskose Filme. Wie äußert sich der Einfluss zunehmender Viskosität auf die Dynamik und die Struktur reißender Filme? Instabilität des freien Randes: Welche Größen bestimmen die Stabilität des freien Randes eines flüssigen Films während des Reißens? Wann findet eine Fragmentierung statt? Ausbreitung von Kapillar- und peristaltischen Wellen: Wie kann man die beobachteten Wellen im reißenden Film beschreiben? Welche Zusammenhänge bestehen zu Materialparametern? Vergleich von smektischen und Seifenfilmen: Durch Vergleich mit bekannten Ergebnissen und eigenen Untersuchungen an Seifenfilmen werden Gemeinsamkeiten der Dynamik des Reißens verallgemeinert und Unterschiede auf der Basis der Struktur der Filme diskutiert.

• DFG Programme: Research Grants