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Komplexe Fluide, Mikroemulsionen, Phasenverhalten, Zustandsgleichungen und Dynamik
Verantwortlich: Prof. Dr. Reinhard Strey, Dr. Thomas Sottmann, Dr. Helge Klemmer
Phasenverhalten und Mikrostuktur von Mikroemulsionen
Das Phasenverhalten ternärer Systeme des Typs Wasser - Öl - nichtionisches Tensid wurde systematisch untersucht, wobei neben einfachen Alkanen [141] auch der Einfluß polymerisierbarer Öle auf das Phasenverhalten der Mikroemulsionen studiert wurde [157]. In die Untersuchungen wurden darüber hinaus amphiphile Blockcopolymere [148, 153, 155, 185, 204] sowie biologisch relevante Amphiphile [178, 200] einbezogen. Ein neues Gebiet ist der Einsatz von Mikroemulsionen in technisch relevanten Prozessen bzw. für die Herstellung neuer Produkte, wofür gegenwärtig das Phasenverhalten von Mikroemulsionen technischer Öle bzw. Tenside untersucht wird. Die Untersuchung der Mikrostruktur erfolgt mit Hilfe der Neutronenkleinwinkelstreuung (SANS), der statischen und dynamischen Lichtstreuung (SLS, DLS), sowie mit NMR-Selbstdiffusionsmessungen (FTPGSE) und 2H-NMR Messungen. Ergänzend zu den indirekten Methoden können die Strukturen durch extrem schnelles Einfrieren fixiert und im Elektronenmikroskop direkt abgebildet werden.
Mikroemulsionen unter Druck
Ein weiteres Arbeitsgebiet sind Mikroemulsionen unter hohem statischen Druck. Hierfür wurden verschiedene Hochdruckapparaturen im Hause von Herrn Dr. Kramer in Zusammenarbeit mit Herrn Dr. Belkoura, der feinmechanischen Versuchswerkstatt unter der Leitung von Herrn Metzner und unserem Elektroingenieur Herrn Röhl konzipiert, entwickelt und aufgebaut.
Zustandsgleichung von Mikroemulsionen
Im Bereich der Theorie wird in Zusammenarbeit mit statistischen Thermodynamikern an der Weiterentwicklung der Theorie komplexer Fluide, speziell von Mikroemulsionen gearbeitet. Es wird das Skalenverhalten von Phasenverhalten und Mikrostruktur von Mikroemulsionen unter Einschluß lyotroper Mesophasen untersucht. Ziel ist es, eine Zustandsgleichung für Mikroemulsionen aufzustellen.
Selbstaggregations- und Bildungskinetik von Mikroemulsionen
Die Bildungs- wie auch Strukturumwandlungskinetik von Mikroemulsionssystemen wird mir Hilfe von Relaxationsmethoden (T-Sprung, p-Sprung und Stopped-Flow) untersucht [154]. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung neuartiger Methoden wie periodisch oszilliernde Drucksprünge in Kombination mit der TISANE Technologie oder hochgradig temperaturstabiler Stopped-Flow Aufbauten für zeitaufgelöste Streumethoden verschiedener Art (SLS, DLS, SANS und SAXS).