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Preisgekrönte Dissertation hilft Ultrahydrophobie von Oberflächen zu verstehen und zu gestalten

10.11.2006 - (idw) Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V.

Den Doktorandenpreis des Vereins zur Förderung des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) erhält in diesem Jahr Frau Dr. Alla Synytska. Frau Dr. Synytska hat an der Technischen Universität Dresden zum Thema "Einfluss chemischer und topographischer Inhomogenitäten auf die Eigenschaften von Polymeroberflächen" promoviert. Die experimentellen Arbeiten zur Dissertation wurden am IPF durchgeführt.

Die Variation der chemischen Zusammensetzung und Struktur von Oberflächen kann deren Eigenschaften erheblich verändern. So kann z. B. die Benetzbarkeit einer Oberfläche in weiten Grenzen variiert werden, es kann also gezielt eingestellt werden, ob sich eine Oberfläche von Flüssigkeiten benetzen lässt oder diese abstößt. Dies ist für viele Anwendungen von großer Bedeutung, z.B. für Beschichtungsprozesse, selbstreinigende Oberflächen, für die Biokompatibilität, für die Strukturierung von Schichten bei der Herstellung mikroelektronischer Bauteile oder auch für die Mikrofluidik.

Die Arbeit von Frau Dr. Synytska konzentrierte sich auf die Herstellung stark wasserabweisender, sogenannter ultrahydrophober Oberflächen, von denen viele Flüssigkeiten vollständig abgestoßen werden, und liefert interessante neue Ergebnisse zum Verständnis der komplexen Zusammenhänge zwischen Oberflächenchemie und Rauheit bzw. Ordnung von Oberflächen und deren Benetzbarkeit. Von besonderem Wert ist, dass die Einflüsse von Rauheit und chemischer Zusammensetzung unabhängig voneinander bestimmt werden konnten - bisher ließen sich die Effekte beider Größen schwer voneinander trennen, da das Aufrauhen von Oberflächen meist auch deren chemische Zusammensetzung verändert. Dies ist ihr durch die Abscheidung von kolloidalen Kern-Schale-Partikeln mit gezielter Oberflächenfunktionalisierung gelungen. Die Teilchen mit einem Durchmesser zwischen 200 nm und 20 mm ordnen sich zu hoch strukturierten Filmen, von denen sich interessanterweise nur die mit unregelmäßiger Teilchenanordnung zur Erzeugung von ultrahydrophoben Oberflächen eigneten. Nach Einbeziehung theoretischer Modelle sowie Verwendung verschiedener Methoden der Rauheitsmessung war Frau Dr. Synytska zudem in der Lage, die experimentell erhaltenen Rauheitswerte mit den theoretisch vorausberechneten zu vergleichen sowie Vor- und Nachteile unterschiedlicher Messmethoden klar herauszuarbeiten. Für künftige Arbeiten, in denen Oberflächen für spezifische Anwendungen gezielt gestaltet werden sollen, sind dies wichtige Grundlagen.
Weitere Informationen: http://www.ipfdd.de/whatsnew/dokt2006.html

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