Projekte
Ausgew?hlte, gro?e Forschungsprojekte, an denen das Fachgebiet beteiligt ist
Schwerpunktprogramm 2289: Gestaltung von Synergien in ma?geschneiderten Mischungen heterogener Pulver: Hetero-Aggregationen partikul?rer Systeme und deren Eigenschaften" (SPP 2289 "Hetero-Aggregates")
Projekte in Bremen in diesem Schwerpunktprogramm
1) Quantifizierung der Mischungszone und Intensivierung des Mischungsprozesses von zwei Nanopartikel erzeugenden Flammen zum Design von Heterokontakten
2) DeepMixing - Quantifizierung der Mischungs- und Hetero-Kontakt-Eigenschaften von Nanopartikel-Aggregaten aus einer Aerosol-Mischungszone
Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gef?rderte Schwerpunktprogramm 2289 forscht über das Mischen von dispersen Systemen (Partikeln und Pulvern) als eine traditionelle Unitoperation der Verfahrenstechnik, die in verschiedenen Technologiebereichen von zentraler Bedeutung ist. Es wird in Bremen seit Oktober 2021 unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil Lutz M?dler und Prof. Dr.-Ing. habil Udo Fritsching koordiniert.
Die Anwendungen von gemischten partikul?ren Systemen reichen von der Verarbeitung von Lebensmitteln, pharmazeutischen und chemischen Substanzen bis hin zur Materialverarbeitung und Werkstofftechnik. Das funktionelle Mischen verschiedener Partikeltypen (Heteroaggregation) hat das Potenzial, herausragende neue Eigenschaften von dispersen Produkten zu erzeugen, die von der Mischungszusammensetzung und von verschiedenen sekund?ren Prozessbedingungen (zum Beispiel Agglomeration, Beschichtung) abh?ngen. Dabei kann eine neue Produkteigenschaft durch den direkten Kontakt verschiedener Partikel (Heterokontakt) und damit durch die entstehende Grenzfl?che zwischen den jeweiligen Teilkomponenten entstehen. Viele Anwendungen haben gezeigt, dass diese Heterokontakte von grundlegender Bedeutung für bestimmte funktionelle Eigenschaften sind. In den meisten F?llen resultieren die neuen Eigenschaften aus der ?bertragung von Ladungen, Masse, W?rme, Kr?ften oder Momenten, ohne dass es einer chemischen Reaktion der Komponenten bedarf. Die Qualit?t eines solchen Partikelgemisches h?ngt also direkt mit den Kontaktstellen und Grenzfl?chen der verschiedenen Partikel und den Details der Wechselwirkung zwischen ihren Spezies im Kontakt zusammen. Die neue Eigenschaft aus der Kontaktzone steuert die Material- und Produkteigenschaften des gesamten Systems, das im Kontext des SPP 2289 als Heterokontakt bezeichnet wird. Direkte Informationen über die Qualit?t des Heterokontakts (zum Beispiel Anzahl der Kontakte, Transporteigenschaften zwischen verschiedenen Partikelsorten) k?nnten daher die Basis für eine grundlegende Beschreibung der neuen Eigenschaften des Partikelgemischs sein (Qualit?t der Mischung und Materialfunktion). Gleichzeitig muss der Heteroaggregationsprozess zur Erzeugung solcher Heterokontakte untersucht und kontrolliert werden. In den ersten drei Jahren des SPP 2289 dominiert der rekursive Ansatz, bei dem das Materialsystem der Heteroaggregate an die Prozessmesstechnik und die Charakterisierungsverfahren von Heteroaggregaten und deren Populationen angepasst wird. Besondere Schwerpunkte sind:
- auf der Etablierung von Aerosolprozessen zur definierten Erzeugung von Heteroaggregaten, die auch an die Prozessdiagnostik zum Nachweis von Mischungsprozessen < 1 μm angepasst werden k?nnen,
- die Ableitung von partikul?ren Probenzügen aus schnellen Aggregationsprozessen,
- die Etablierung von tomographischen Methoden zur Charakterisierung von Heteroaggregaten mit Gr??en < 1 μm und
- deren mathematische Grundlagen für die Beschreibung von Heteroaggregaten sowie
- die Etablierung von Prozessmodellen und Simulationen, die Mischungsl?ngen < 1 μm abdecken.
Im Rahmen des SPP wurden ebenfalls zwei Projekte in Bremen bewilligt:
Link zur Projektbeschreibung "Quantifizierung der Mischungszone und Intensivierung des Mischungsprozesses von zwei Nanopartikel erzeugenden Flammen zum Design von Heterokontakten"
Kontakt: Prof. Dr.-Ing. habil Udo Fritsching und Prof. Dr.-Ing. habil Lutz M?dler
Link zur Projektbeschreibung "DeepMixing - Quantifizierung der Mischungs- und Hetero-Kontakt-Eigenschaften von Nanopartikel-Aggregaten aus einer Aerosol-Mischungszone"
Kontakt: Prof. Dr.-Ing. habil Lutz M?dler und Professor Andreas Rosenauer
Schwerpunktprogramm 2315: Ma?geschneiderte künstliche Minerale – ein geometallurgisches Werkzeug zum Recycling kritischer Elemente aus Rohstoffstr?men (SPP 2315 ?EnAM")
Projekt A4 – Exploration des Kompositionsphasenraums metallurgischer Schlackenmodelle für ein rationales Design von Prozessen der Refrakt?rmetallgewinnung durch Schmelzen und Rekristallisation
Die Vielf?ltigkeit von Multikomponentenoxiden in Schlackensystemen bietet gro?e Vorteile hinsichtlich eines breiten Portfolios an kristallinen Phasen, die durch selektive Abtrennung aus der Schlackenmatrix zurückgewonnen werden k?nnen. Die Bildung der entsprechenden Kristalle stellt jedoch Herausforderungen an ein rationales Prozessdesign, dass (i) eine ausreichende Beladung der Kristalle mit wertvollen, zurückzugewinnenden Elementen und (ii) die Wirtschaftlichkeit in Bezug auf Rückgewinnungsrate und Umsatz gew?hrleistet.
In diesem Projekt wird eine rationelle Methodik implementiert, die zur Identifizierung und Charakterisierung von Engineered Artificial Mineral (EnAM) Phasen mit hohem Anteil an refrakt?ren Metallelementen (insbesondere Ta, Nb, Mo) aus metallurgischen Zinn- und Kupferschlacken genutzt werden soll. Die Methodik basiert auf einer überwachten Exploration des Kompositionsphasenraums von Schlacken, um geeignete EnAM Phasen nach der Zugabe von Additiven zu identifizieren und zu kristallisieren. Die Leithypothese ist, dass die rationale und unvoreingenommene Kenntnis des Phasenraums der Schlackenzusammensetzung und der EnAM-Bildungsmechanismen es erm?glicht, Prozesse für die elementare Rückgewinnung durch Schmelzen und Rekristallisation mit hohen Raten und hoher Effizienz zu etablieren.
Die Untersuchungen werden in drei Schritten strukturiert: (1) das schnelle theoretische Screening einer sehr gro?en Anzahl potenzieller EnAM-Kandidaten mittels Datenbanken und DFT-Berechnungen, gefolgt von der Synthese ausgew?hlter Kandidaten durch Flammsprühpyrolyse; (2) das Design und das mechanistische Verst?ndnis eines laserinduzierten Schmelz- und Rekristallisationsprozesses zur Bildung trennbarer EnAM Kristalle aus Modellschlacken; (3) die pr?zise und eindeutige Identifizierung der EnAM-Phasen auf atomarer Skala durch die Kombination 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育erer Materialcharakterisierungsmethoden mit einer theoretischen, globalen Optimierungsmethode. Von der Studie werden tiefgreifende Kenntnisse über die Thermodynamik und Kinetik der Bildung von mit Refrakt?rmetallen angereicherten Kristallphasen aus Mehrkomponentensystemen erwartet, die auf reale Schlacken und Prozesse im industriellen Ma?stab übertragbar sind.
Kontakt: Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz M?dler, Prof.Dr.-Ing. Lucio Colombi Ciacchi (Universit?t Bremen)
澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 zu dem Teilprojekt oder auch dem Gesamtprojekt SPP 2315
Materialdaten schneller, sicherer und besser zug?nglich machen: Forschungswissen in Datenplattform
MaterialDigital ist ein 2019 angelaufenes Verbundprojekt gro?er Forschungseinrichtungen zur Einrichtung einer digitalen Infrastruktur für materialwissenschaftliche Forschungsdaten. Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierte ?Innovationsplattform MaterialDigital? zielt darauf, einen virtuellen Materialdatenraum aufzubauen und so den Umgang mit Werkstoffdaten zu systematisieren. Prof. Dr.-Ing. Lutz M?dler ist Mitglied des Lenkungskreises der Innovationsplattform.
Das Zeitalter der Digitalisierung setzt schon heute auch für die Wissenschaft neue Ma?st?be, denn sie verspricht gewonnene Informationen barrierefrei zug?nglich zu machen und dadurch den Kenntnisgewinn extrem zu beschleunigen. Geeignete Datenr?ume sind dabei nicht nur imstande Wissen hochgradig zu strukturieren und dadurch vereinfacht abrufbar zu machen, sondern auch mittels moderner statistischer Methoden den Datenschatz zu erg?nzen und so neue Erkenntnisse zu generieren.
Für die Materialwissenschaften soll die Innovationsplattform MaterialDigital nun Pionierarbeit zur digitalen Vereinheitlichung von Werksstoffdaten und -informationen leisten. Im Verbundprojekt zwischen der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, dem Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik IWM, der Helmholtz-Gemeinschaft, dem Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien - IWT sowie dem Max-Planck-Institut für Eisenforschung werden die Projektpartner erste Ans?tze entwickeln, um das dafür notwendige, komplexe Datenmanagement zu bew?ltigen. Hierzu sollen Beitr?ge aus allen mit der Materialentwicklung und -verarbeitung befassten Sektoren zusammengeführt werden: Industrie, au?eruniversit?re Forschungseinrichtungen und Universit?ten.
Denn zum Aufbau einer Datenplattform müssen zun?chst zahlreiche Fragen beantwortet werden. Eine gemeinsame Infrastruktur verlangt beispielsweise nicht nur nach IT- und Servermanagement, Standardisierung und einheitlichen Bezeichnungen oder Ontologien, sondern auch nach der Definition von Autorenschutzrechten, Datensouver?nit?t und -sicherheit. Mit dem Startschuss des Projekts Anfang Juli 2019 haben sich die Verbundpartner vorgenommen, diese und weitere Fragestellungen von nun an gemeinsam mit Partnern aus der Industrie zu konkretisieren und erste Herangehensweisen zu erarbeiten. Die enge Anbindung an die materialwissenschaftliche Community soll dabei garantieren, dass die entwickelten Ans?tze den praktischen Bedürfnissen bestm?glich gerecht werden – und im Umkehrschluss auch für die relevante Zielgruppe zur Anwendung geeignet sind. Denn eine so übergreifende Ver?nderung, wie sie die Digitalisierung langfristig darstellt, kann die Gemeinschaft der Materialwissenschaften nur geschlossen leisten.
Kontakt:Prof. Dr.-Ing.habil.Lutz M?dler
Zur Plattform MaterialDigital
Forschungsgruppe 2688: Instabilit?ten, Bifurkationen und Migration in pulsierender Str?mung
Dynamik und Instabilit?ten pulsierender Suspensions-Str?mungen in komplexen Rohrgeometrien
Die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gef?rderte Forschungsgruppe FOR 2688 hat das Ziel ein grundlegendes Verst?ndnis von pulsierenden Str?mungen zu erlangen.
Im Ingenieurwesen (zum Beispiel bei der Fluidf?rderung durch Pumpen) und in biologischen Systemen (zum Beispiel die Blutstr?mung) sind pulsierende Str?mungen weit verbreitet, weniger bekannt ist, wie der oszillierende Anteil des Volumenstroms die Str?mungsdynamik beeinflusst.
An dieser Frage forschen wir in einem interdisziplin?ren Team aus Ingenieuren, Physikern und Medizinern von den Grundlagen der Str?mungs-Instabilit?ten über die Migration von Partikeln bis hin zu den komplexen Bewegungen und Deformationen roter Blutzellen.
Die Methoden reichen von Pr?zisionsexperimenten über partikelaufgel?ste Simulationen bis hin zur in-vivo Beobachtung einzelner Blutzellen. Die Forschungsergebnisse sollen langfristig den hydrodynamischen Grundstein legen um bspw. Gef??erkrankungen und Schlaganf?lle in Zukunft besser zu verstehen, vorzubeugen und zu therapieren.
Die Forschungsgruppe FOR 2688 besteht aus fünf experimentellen und drei numerischen Teilprojekten innerhalb Deutschlands, der Schweiz und ?sterreich.
Dr. Kerstin Avila ist eine Nachwuchswissenschaftlerin und leitet erstmals ein DFG-Projekt.
Sprecher der Forschungsgruppe 2688 ist Prof. Wagner von der Universit?t des Saarlandes.
Link zur DFG mit der Projektbeschreibung ?A2 - Dynamik und Instabilit?ten pulsierender Suspensions-Str?mungen in komplexen Rohrgeometrien“
Link zur Homepage der Forschungsgruppe FOR 2688 (in Englisch)
Kontakt: Dr. rer. nat. Kerstin Avila
ReSuNiCo - Grundlagenforschung zum Prozessverst?ndnis Einzeltropfen
Inverted Reactive Spray Processes for Sulphide/Nitride High Surface Area Electrode Coatings
Der ERC Advanced Grant ist Prof. Dr.-Ing.habil. Lutz M?dler im April 2018 zugesprochen worden. Im Mittelpunkt der Millionen-F?rderung für ihn und seine Arbeitsgruppe steht ein zielgerichtetes Projekt, in dem neue Reaktorkonzepte für das Reaktive Sprühen entwickelt werden. Mit dieser Technologie lassen sich ma?geschneiderte Materialen und Oberfl?chen herstellen – etwa flexible elektronische und katalytische Beschichtungen, die zum Beispiel zur Messung von Abgasen eingesetzt werden. Dabei werden Experimente an winzigen Einzeltropfen durchgeführt, die nur wenig gr??er sind als der Durchmesser eines Haares. Die Forschungen an diesen isolierten Tropfen sind kostengünstig und erlauben eine Vielzahl von schnellen Versuchen. Dadurch k?nnen bei diesen Versuchen in kleinem Ma?stab auch weniger erfolgsversprechende Materialien ausprobiert werden.
Mit den Experimenten an Einzeltropfen bewegt sich die Arbeitsgruppe bei ihrer Grundlagenforschung in Dimensionen, die mit dem blo?en Auge nicht 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 sichtbar sind. Dennoch geh?rt es auch zu den wichtigen Zielen des vom Europ?ischen Forschungsrat gef?rderten Projektes, die gewonnenen Erkenntnisse auf gr??ere Ma?st?be zu übertragen und in Richtung industrieller Verwertbarkeit zu gehen.
Kontakt:Prof. Dr.-Ing. habil.Lutz M?dler
zum Film über die Forschung
Schwerpunktprogramm 2045: Hochspezifische 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育dimensionale Fraktionierung von technischen Feinstpartikelsystemen (SPP 2045 ?MehrDimPart“)
Selektive Partikelfraktionierung in Mehrparameter-Potentialfeldern - Multi-Feld-Fraktionierung (M-FF)S
Entwicklung von Trennverfahren und Prozessen zur Fraktionierung von hochspezifischen feinen Partikelsystemen (< 10 μm) mit 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育dimensionalen Eigenschaftsverteilungen in industriell relevanten Mengenstr?men.
In dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gef?rderten Schwerpunktprogramm 2045 wird in 24 Teilprojekten übergreifend an dem Ziel gearbeitet, bestehende Verfahren der Partikeltechnologie weiter zu entwickeln und neue Ans?tze zu identifizieren sowie umzusetzen, um komplexe Trennaufgaben für 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育dimensional verteilte Partikelsysteme der Gegenwart und vor allem der Zukunft zu l?sen.
Entsprechend der Bedarfsentwicklung in der verarbeitenden Industrie werden die Anforderungen an Prim?r- und Sekund?rrohstoffe immer h?her. Es sind zunehmend reinere, feinere und spezifischere Partikelsysteme bereitzustellen, um die geforderte Qualit?t des Endprodukts zu gew?hrleisten. Da viele der etablierten Trennverfahren in dem Bereich feinster Partikeln (< 10 μm) deutlich an Spezifit?t verlieren, müssen alternative Ans?tze entwickelt werden. Dies geschieht in den deutschlandweit angesiedelten Teilprojekten im SPP 2045 unter der Koordination durch die Mechanische Verfahrenstechnik der technischen Universit?t Bergakademie Freiberg.
Durch hervorragende Ans?tze zur L?sung des vorgestellten Problems konnte die Universit?t Bremen insgesamt 3 Teilprojekte einbringen.
Im Bereich der Mechanischen Verfahrenstechnik der Universit?t Bremen bzw. des Leibnitz-Instituts für Werkstofforientierte Technologien IWT werden Forschungsans?tze zu dem Projekt B4: ?Selektive Partikelfraktionierung in Mehrparameter-Potentialfeldern/ Multi-Feld-Fraktionierung (M-FF)“ realisiert. In diesem Projekt werden mittels ?berlagerung akustisch resonanter und elektrischer Felder, abh?ngig von den Materialparametern, Partikel aus einem Aerosol in Fraktionen zerlegt und abgeschieden.
Kontakt:Prof. Dr.-Ing.habil.Udo Fritsching
澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 zu dem Teilprojekt oder auch dem Gesamtprojekt SPP 2045
Eine Ver?ffentlichung zu dem Projekt finden Sie in der Chemie Ingenieur Technik
Schwerpunktprogramm 2006: Compositionally Complex Alloys – High Entropy Alloys (SPP 2006 CCA-HEA)
Partikelverst?rkte “Compositionally Complex Alloys” – Zusammenspiel von Pulversynthese, Additiver Fertigung, Gefügeentwicklung und Verformungsmechanismen
Komplexe Legierungen wie beispielsweise Hoch-Entropie-Legierungen sind eine relativ neue Klasse von metallischen Legierungen, die sich grundlegend von konventionellen Legierungen unterscheiden, hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen und deren Ph?nomene mit dem klassischen Werkstoffwissen bisher kaum verstanden werden. Der SPP strebt grundlegendes Verst?ndnis der charakteristischen strukturellen und mikrostrukturellen Merkmale dieser Werkstoffe an, um sie für künftige Anwendungen attraktiv zu machen.
In dem Projekt "Partikelverst?rkte Compositionally Complex Alloys” wird untersucht ob der Mechanismus der Teilchenverst?rkung in Compositionally Complex Alloys (CCA) eingesetzt werden kann, um herausragende mechanische Eigenschaften zu erzielen. Obwohl bekannt ist, dass in vielen CCA nanoskalige Teilchen vorkommen sind ihr Ausscheidungsmechanismus, -kinetik und Einfluss auf die Mechanismen der plastischen Verformung noch weitgehend unverstanden. Um das Konzept der CCA systematisch zu gezielt teilchenverst?rkten CCA (p-CCA) zu erweitern und materialwissenschaftlich zu durchdringen bedarf es der Durchführung von Gefügeanalysen bis auf atomare L?ngenskala. Die p-CCA-Proben werden mittels eines flexiblen pulvermetallurgischen Verfahrens hergestellt, das das Erschmelzen der Legierungen, Gasverdüsen und Additive Fertigung per Laserstrahlschmelzen (L-PBF) beinhaltet. Dadurch k?nnen wir die Vorteile des SLM-Prozesses ausnutzen, insbesondere die Rascherstarrung zur Vermeidung von Seigerungen. Der Prozess kann nur dann stabil geführt werden, wenn die Pulver Anforderungen bezüglich ihrer Gr??enverteilung, Morphologie und Flie?f?higkeit genügen. Deshalb ist die Pulvertechnologie ein zentraler Aspekt des Projektes in dem insbesondere auch der Einsatz von flie?verbessernden Additiven untersucht wird.
Weitere Informationen zum SPP 2006
Kontakt: Progessor Doktoringinieur Volker Uhlenwinkel
Schwerpunktprogramm 1980: Nanopartikelsynthese in Sprayflammen SpraySyn: Messung, Simulation, Prozesse (SPP 1980 SpraySyn)
Prekusorenfreisetzung in Nanopartikel produzierenden Sprühflammen: Einzeltropfenuntersuchung von Mehrkomponentenstofftransport
und
Prozessanalyse und -steuerung von Zerst?ubungs- und Mischzonen in Sprayflammen
Das Ziel des von der deutschen Forschungsgemeinschaft gef?rderten Schwerpunktprogrammes ist es, in einem interdisziplin?ren Netzwerk ein grundlegendes Verst?ndnis und eine theoretische Modellierung des gesamten Flammensprühprozesses zu erlangen. Der Fokus liegt dabei auf der Entwicklung und Anwendung von spezifischen In-situ-Analytikverfahren, der Erstellung von chemischen Mechanismen durch grundlegende kinetische Experimente und theoretische Berechnungen und einer umfassenden, an das Problem angepassten Simulation der Prozesskette Prekursorl?sung – Spray – Flamme – Partikel. Eine Schlüsselstellung nimmt die Entwicklung und Nutzung eines Standardexperiments (?SpraySyn-Standardbrenner“) ein, das international als Referenzexperiment mit umfangreichem Validierungsdatensatz etabliert werden soll und langfristig als Ankerpunkt der Erforschung und Entwicklung der Partikelsynthese in Sprayflammen dienen wird. Der SPP 1980 wird an der Universit?t Duisburg-Essen koordiniert. Professor Lutz M?dler ist einer der drei Organisatoren dieses SPPs.
Link zur Projektbeschreibung "Prekusorenfreisetzung in Nanopartikel produzierenden Sprühflammen: Einzeltropfenuntersuchung von Mehrkomponentenstofftransport"
Kontakt: Prof. Dr.-Ing.habil.Lutz M?dler
Link zur Projektbeschreibung "Prozessanalyse und -steuerung von Zerst?ubungs- und Mischzonen in Sprayflammen"
Kontakt:Prof. Dr.-Ing.habil.Udo Fritsching
Sonderforschungsbereich 1232 - Von farbigen Zust?nden zu evolution?ren Konstruktionswerkstoffen
Der Sonderforschungsbereich 1232 ?Von Farbigen Zust?nden zu evolution?ren Konstruktionswerkstoffen“ der Universit?t Bremen war ein von der Deutschen Forschungsgemeinsschaft gef?rderter instituts- und fachbereichsübergreifender Forschungsverbund und ist zum 30.03.2021 ausgelaufen.
Sprecher war Prof. Dr.-Ing.habil. Lutz M?dler.
Der SFB erarbeitete eine neuartige experimentelle Methode der Werkstoffentwicklung. Das übergeordnete Ziel war, effizient und zielgerichtet Zusammensetzungen und Prozessketten für neue metallische Konstruktionswerkstoffe zu finden, die einem spezifischen Anforderungsprofil entsprechen. Mehr als 50 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Bereichen Fertigungstechnik, Verfahrenstechnik, Werkstofftechnik, Mathematik, Informatik forschten hier interdisziplin?r.
Kontakt:Prof. Dr.-Ing.habil.Lutz M?dler
Zur Webseite des SFB "Farbige Zust?nde"
Schwerpunktprogramm 1934: Dispersit?ts-, Struktur- und Phasen?nderungen von Proteinen und biologischen Agglomeraten in biotechnologischen Prozessen (SPP 1934 DiSPBiotech)
Bedeutung und Kontrolle der mechanischen Beanspruchung stresssensitiver Proteine bei der Formulierung im Premix-Emulgierprozess
Ziel des von der deutschen Forschungsgemeinschaft gef?rderten Projekts ist Dispersit?ts-, Struktur- und Phasen?nderungen von Proteinen und biologischen Agglomeraten in biotechnologischen Prozessen zu untersuchen. Ein Teilprojekt ist die Charakterisierung der mechanischen Beanspruchung (Stress-Verweilzeitverhalten) von Proteinen und Proteinagglomeraten sowie die Auswirkung auf die Proteinstruktur und –funktionalit?t im Downstream-Prozessieren am Beispiel des Premix-Emulgierverfahrens. Anhand vergleichender numerischer (CFD-Simulation und Molecular Dynamics) und instrumentell-analytischer (FTIR, Tropfenkontur) Untersuchungen sollen prozessinduzierte Protein-Struktur?nderungen charakterisiert werden. Die Ableitung von mechanischen Beanspruchungs- und Sch?digungsmodellen für Proteine und Bioagglomerate beim Membranemulgieren wird die gezielte Steuerung mechanischer Prozesse erm?glichen. Dazu steht ein inderdisziplin?res Netzwerk innerhalb des Schwerpunktprogramms zur Verfügung. Durch eine angepasste stressminimierte Prozessierung lassen sich schlie?lich die Lagerstabilit?t proteinbasierter Emulsionen und dadurch die Produktqualit?t positiv beeinflussen. Antragsteller sind Professor Udo Fritsching aus der Mechanischen Verfahrenstechnik und Professor Stefan Drusch von der TU Berlin.
Kontakt: Prof. Dr.-Ing.habil.Udo Fritsching
Graduiertenkolleg 1860: Mikro-, Meso- und Makropor?se Nichtmetallische Materialien: Grundlage und Anwendung (GRK 1860 MIMENIMA)
Transport, Trennung und Mischung von komplexen Mehrphasen-Fluiden in Poren und por?se Membranen mit unterschiedlichen Oberfl?chenaktivit?ten (P07/03)
und
Simulation der strukturellen Ver?nderungen mesopor?ser Filme und Schichten w?hrend der Infiltration und Trocknung von Flüssigkeiten (P08/03)
Die übergeordnete Forschungsidee des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gef?rderten Graduiertenkollegs MIMENIMA ist die Erforschung und Entwicklung neuartiger, por?ser keramischer Strukturen und deren Oberfl?chen für den Einsatz in wichtigen Bereichen der Energie‐, Umwelt‐, Verfahrens‐ und Raumfahrttechnik. Zu diesem Zwecke adressiert das Kolleg fünf Forschungsteilbereiche: Materialentwicklung, Struktur‐ & Prozessanalyse, Grundlagenexperimente zum Stofftransport in por?sen Medien, Modellierung & Simulation und spezielle Anwendungen.
Derzeit wird in 11 Projekte mit unterschiedlichen Themen rund um die Entwicklung neuer por?ser Materialien oder Prozesse mit por?sen Materialien, sowie Methoden zur Charakterisierung por?ser Materialien geforscht.
Die Projekte, die im Fachgebiet Mechanische Verfahrenstechnik der Universit?t Bremen und dem Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien - IWT durchgeführt werden, befassen sich zum einen mit der Untersuchung rheologisch komplexer 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育phasiger Fluide, als auch dem Premix- Emulgierprozess. Dabei kommen sowohl experimentelle, als auch numerische Methoden zum Einsatz. Ziel ist es, Modelle für industrierelevante Emulsionen zu entwickeln, um die experimentell beobachteten Druckverluste und Tropfengr??enverteilungen vorherzusagen und die auftretenden Scherspannungen bestimmen zu k?nnen. Das andere Projekt befasst sich mit der Untersuchung der physiochemischen Eigenschaften mesopor?ser Filme, die aus Nanopartikelaggregaten und -agglomeraten aufgebaut sind, sowie mit der Entwicklung von Modellen für die zugrunde liegenden Mechanismen. Das Verst?ndnis der grundlegenden Mechanismen, die strukturellen Ver?nderungen in mesopor?sen Filmen w?hrend des Flüssigkeitsaufsaugens und -trocknens steuern, hat wichtige Anwendungen in elektrochemischen Charakterisierung, der Herstellung von Polymerhybridmaterialien und der Leistung von Flüssigelektrolytzellen.
Link zur Projektbeschreibung (P07/03) ?Transport, Trennung und Mischung von komplexen Mehrphasen-Fluiden in Poren und por?se Membranen mit unterschiedlichen Oberfl?chenaktivit?ten“.
Kontakt:Prof. Dr.-Ing.habil.Udo Fritsching
Link zur Projektbeschreibung (P08/03) ?Simulation der strukturellen Ver?nderungen mesopor?ser Filme und Schichten w?hrend der Infiltration und Trocknung von Flüssigkeiten“.
Kontakt:Prof. Dr.-Ing.habil.Lutz M?dler
Weiteren Informationen über MIMENIMA und weitere Projekte aus dem Graduiertenkolleg