pte20221115023 in Forschung

Phasentrennung beeinflusst Ausbreitungsdynamik

Neue Forschungsergebnisse des MPI-DS für Zellbiologie und Halbleiterherstellung bedeutsam


Entstehung einer Emulsion während der Oberflächenbenetzung (Foto: ds.mpg.de)
Entstehung einer Emulsion während der Oberflächenbenetzung (Foto: ds.mpg.de)

Göttingen (pte023/15.11.2022/12:30)

Die Phasentrennung beeinflusst innerhalb einer benetzenden Flüssigkeit die Ausbreitungsdynamik direkt. Diese neue Erkenntnis von Forschern des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) könnte sowohl für die Zellbiologie als auch die Halbleiterherstellung bedeutsam sein. Details wurden in "PNAS" veröffentlicht.

"Ouzo-Effekt"-Nachweis

Bei der Phasentrennung entsteht eine Emulsion aus Flüssigkeitsgemischen mit mehreren Komponenten - ein Effekt, der sich auch beim griechischen Likör Ouzo beobachten lässt, der bei Zugabe von Wasser trübe wird. Darüber hinaus findet Phasentrennung etwa bei der Wolkenbildung am Himmel oder der molekularen Kondensation in biologischen Zellen statt.

Normalerweise erfordert die Phasentrennung den Kontakt mit festen Teilchen, da die Benetzung ihrer Oberflächen die hierfür erforderliche Energiemenge senkt, so die Forscher. Die Experten haben nun ermittelt, dass nicht nur die Benetzung die Phasentrennung antreibt, sondern auch umgekehrt die Phasentrennung die Benetzung.

Dünne Filme beeinflussbar

Normalerweise bewirken klassische Kräfte die Ausbreitung von Flüssigkeiten. Doch auch die Phasentrennung treibt die Benetzung der Oberfläche aktiv an, manchmal sogar viel schneller als klassische Kräfte. "Dies ermöglicht es technisch, dünne Filme komplexer Flüssigkeiten auf Oberflächen zu beeinflussen, zum Beispiel bei Herstellungsprozessen, die einen Phasenwechsel beinhalten", so MPI-DS-Forscher Stefan Karpitschka.

(Ende)
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