Skip to main content
main-content

29.07.2015 | Fertigungstechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Tropfverhalten lässt sich steuern

Autor:
Dieter Beste

Wenn es darum geht, Arzneimittel genauer zu dosieren, das Druckbild von Tintendruckern zu verfeinern oder Beschichtungen exakter aufzusprühen: Forscher haben jetzt herausgefunden, wie und warum sich in Suspensionen Tropfen ablösen.

Tintenstrahldrucker tropfen auf Knopfdruck: Aus einer kleinen Düse spritzen viele winzige Tropfen auf das Papier. Hierbei ist wichtig, dass sich die Tröpfchen exakt ablösen, sonst gehen sie daneben und das Druckbild wird unscharf. Wie sich bei Suspensionen wie Tinte Tropfen ablösen und warum, war jedoch bislang noch nicht geklärt. Erstmals ist es nun Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes und der Pariser Hochschule für angewandte Physik und Chemie gelungen, diese Frage zu beantworten.

Weitere Artikel zum Thema
Bessere Materialien für die additive Laserfertigung
Neuer Werkstoff lässt Wasser und Öl abperlen
Rätsel um Seepocken-Superklebstoff entschlüsselt

„Die einzelnen Festkörper-Teilchen spielen beim Ablösen von Tropfen in Suspensionen eine tragende Rolle. Sie bringen die Ablösung in Gang und beschleunigen diese“, erklärt Christian Wagner. Die Forschergruppe des Experimentalphysikers von der Universität des Saarlandes hat gemeinsam mit dem Team von Professor Anke Lindner von der Hochschule für angewandte Physik und Chemie (ESPCI), einer der Grande Écoles Frankreichs, das Tropfverhalten dieser komplex zusammengesetzten Flüssigkeiten untersucht und berichtet über ihre Forschungsergebnisse in den Europhysics Letters.

Festkörper-Teilchen schweben wie kleine Kügelchen

Wagner und sein Team verdünnten eine Suspension und brachten diese zwischen zwei Platten. Anschließend zogen sie die Platten auseinander, beobachteten mithilfe von Hochgeschwindigkeits-Kameras sowie hochauflösenden Mikroskop-Objektiven, was sich hierbei abspielte und werteten die Ergebnisse im Anschluss aus. „Werden die Platten auseinandergezogen, bildet die Suspension dazwischen fadenförmige Gebilde vergleichbar einer Brücke. Die Festkörper-Teilchen schweben darin wie kleine Kügelchen“, erläutert Wagner. „Wir konnten nachweisen, dass einzelne Partikel dabei die Oberfläche der Flüssigkeit stören und regelrecht ausbeulen. Das Teilchen behindert die Strömung der Flüssigkeit im Inneren des Flüssigkeitsfadens ebenso wie an seiner Außenseite. Es beeinflusst aber gleichzeitig die Oberflächenkrümmung, der kapillare Druck erhöht sich, und der Ablöseprozess wird beschleunigt, denn die Oberflächenspannung strebt an, die Oberfläche zu verkleinern. Schließlich reißt der Tropfen ab“, erklärt er: „Die Größe und Verteilung der Teilchen in der Suspension haben demzufolge großen Einfluss auf das Tropfverhalten. Indem diese Parameter geändert werden, lässt sich also auch das Tropfverhalten steuern.“

Die Hintergründe zu diesem Inhalt

Premium Partner

in-adhesivesMKVSNeuer Inhalt

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Technisches Interface Design - Beispiele aus der Praxis

Eine gute Theorie besticht nur darin, dass am Ende einer Entwicklung sinnvolle und nutzergerechte Produkte herauskommen. Das Forschungs- und Lehrgebiet Technisches Design legt einen starken Wert auf die direkte Anwendung der am Institut generierten wissenschaftlichen Erkenntnisse. Die grundlegenden und trendunabhängigen Erkenntnisse sind Grundlage und werden in der Produktentwicklung angewendet. Nutzen Sie die Erkenntnisse aus den hier ausführlich dargestellten Praxisbespielen jetzt auch für Ihr Unternehmen.
Jetzt gratis downloaden!

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

Bildnachweise