Benetzung
Benetzung ist ein alltägliches Phänomen und zentral für Anwendungen wie Drucken, Beschichtung, Kondensation und Verdampfung bei der Wärmeübertragung, Dispersion von Pulvern, Partikelhaftung, Tropfenaufprall und dem Eindringen von Flüssigkeiten in poröse Medien. Dennoch ist unser Verständnis der Benetzung recht dürftig. Viele Vorgänge, wie das Gleiten eines Tropfens auf einer schiefen Ebene, lassen sich nicht quantitativ vorhersagen.
Das Ziel unserer Forschung ist:
- die statische und dynamische Benetzung vorherzusagen und ein quantitatives Verständnis zu vermitteln
- zur Steuerung der Benetzung von Oberflächen. Wir streben Oberflächen mit gewünschten Benetzungseigenschaften an, die auf einfachen, umweltfreundlichen (z. B. fluorfreien) Präparationsmethoden basieren und zu chemisch und mechanisch robusten Oberflächen führen.
- Charakterisierung fester Oberflächen durch Messung der Benetzungseigenschaften.
Wir arbeiten insbesondere an folgenden Themen:
- Super liquid-repellent surfaces: Werner Steffen, Hans-Jürgen Butt
William S. Y. Wong, Abhinav Naga, Lukas Hauer, Philipp Baumli, Hoimar Bauer, Katharina I. Hegner, Maria D'Acunzi, Anke Kaltbeitzel, Hans-Jürgen Butt, and Doris Vollmer, "Super liquid repellent surfaces for anti-foaming and froth management," Nature Communications 12 (1), 5358 (2021). doi.org/10.1038/s41467-021-25556-w
- Lubricant impregnated surfaces: Doris Vollmer, Hans-Jürgen Butt
Philipp Baumli, Maria D'Acunzi, Katharina I. Hegner, Abhinav Naga, William S. Y. Wong, Hans-Jürgen Butt, and Doris Vollmer, "The challenge of lubricant-replenishment on lubricant-impregnated surfaces," Advances in Colloid and Interface Science 287, 102329 (2021). doi.org/10.1016/j.cis.2020.102329
Jie Liu, Yuling Sun, Xiaoteng Zhou, Xiaomei Li, Michael Kappl, Werner Steffen, and Hans-Jürgen Butt, "One-Step Synthesis of a Durable and Liquid-Repellent Poly(dimethylsiloxane) Coating," Advanced Materials , 2100237 (2021). doi.org/10.1002/adma.202100237
- Oberflächen mit kleinem Abrollwinkel: Hans-Jürgen Butt
- Drop adhesion forces instrument: Rüdiger Berger, Doris Vollmer, Hans-Jürgen Butt
Nan Gao, Florian Geyer, Dominik W. Pilat, Sanghyuk Wooh, Doris Vollmer, Hans-Jürgen Butt, and Rüdiger Berger, "How drops start sliding over solid surfaces," Nature Physics 14 (2), 191-196 (2018). doi.org/10.1038/nphys4305
Chirag Hinduja, Alexandre Laroche, Sajiad Shumaly, Y. Wang, Doris Vollmer, Hans-Jürgen Butt & Rüdiger Berger, “Scanning drop adhesion force microscopy”, Langmuir 38, 14635−14643 (2022) doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c02046
- Kontaktwinkelhysterese: Hans-Jürgen Butt, Rüdiger Berger, Michael Kappl, Werner Steffen
Alexandre Laroche, Abhinav Naga, Chirag Hinduja, Azadeh A. Sharifi, Alexander Saal, H. Kim, Nan Gao, Sanghyuk Wooh, Hans-Jürgen Butt, Rüdiger Berger & Doris Vollmer, ”Tuning drop friction”, Droplets, e42 (2023) doi.org/10.1002/dro2.42
Hans-Jürgen Butt, Jie Liu, Kaloian Koynov, Benedikt Straub, Chirag Hinduja, Ilia Roismann, Rüdiger Berger, Xiaomei Li, Doris Vollmer, Werner Steffen, and Michael Kappl, "Contact angle hysteresis," Current Opinion in Colloid & Interface Science 59, 101574 (2022). doi.org/10.1016/j.cocis.2022.101574
- Adaptive Benetzung: Hans-Jürgen Butt, Rüdiger Berger, Doris Vollmer
Hans-Jürgen Butt, Rüdiger Berger, Werner Steffen, Doris Vollmer, and Stefan A. L. Weber, "Adaptive Wetting-Adaptation in Wetting," Langmuir 34 (38), 11292-11304 (2018). doi.org/10.1021/acs.langmuir.8b01783
Xiaomei Li, K. Auepattana-Aumrung, Hans-Jürgen Butt, Daniel Crespy & Rüdiger Berger, “Fast-release kinetics of pH-responsive polymers detected by dynamic contact angles”, J. Chem. Phys. 2023, submitted 18.1.2023
- Oberflächendefekte: Rüdiger Berger, Kaloian Koynov, Hans-Jürgen Butt
Alexander Saal, Benedikt B. Straub, Hans-Jürgen Butt, and Rüdiger Berger, "Pinning forces of sliding drops at defects," Europhys. Lett. 139 (4), 47001 (2022). doi.org/10.1209/0295-5075/ac7acf