Selbstdarstellung

Aufgaben und Ziele der Fachgruppe Grenzflächenbestimmte Systeme und Prozesse

I. Ziele

Die ProcessNet-Fachgruppe Grenzflächenbestimmte Systeme und Prozesse beschäftigt sich mit Vorgängen an Grenzflächen. Den Grenzflächenwissenschaften wird in zahlreichen Studien (z.B. Amunson-Report, Delphi-Studie) eine Schlüsselfunktion für wichtige Zukunftstechnologien zugeschrieben. Mit der Miniaturisierung in der Mikrosystemtechnik und der Nanotechnologie wächst die Bedeutung der Oberflächen. Aber auch in der Informationstechnik, in den Materialwissenschaften oder im Bereich der Lebenswissenschaften kommt den Grenzflächen eine ganz zentrale Rolle zu. Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Grenzflächen ist daher von entscheidender Bedeutung für die Vermeidung bzw. Überwindung von Hindernissen für die Weiterentwicklung bestehender und die Neuentwicklung zukünftiger Technologien.
Folgende Themen haben einen starken Bezug zu Grenzflächen, sollen jedoch nur am Rande berücksichtigt werden:

  • Katalyse
  • Biotechnologie
  • Membrantechnologie

 

II. Schnittstellen zu anderen Gremien

Berührungspunkte bestehen zu folgenden Wissenschaftsbereichen:

  • Oberflächenphysik (DPG) und Oberflächentechnik (VDI)
  • Oberflächenchemie (DECHEMA)
  • Kolloidwissenschaften (Kolloidgesellschaft)
  • Biophysik (DPG)
  • Medizintechnik

Inhaltliche Berührungspunkte bestehen zu zahlreichen ProcessNet-Arbeitsausschüssen und -Fachgruppen z.B.

  • Kristallisation
  • erkleinern
  • Agglomeration/Schüttguttechnik
  • Lebensmittelverfahrenstechnik
  • Rheologie
  • Mechanische Flüssigkeitsabtrennung
  • Bioverfahrenstechnik
  • Thermische Flüssigkeitszerlegung
  • Adsorption
  • Klebetechnik
  • Chemische Nanotechnologie
  • Membrantechnologie

 

III. Arbeitsschwerpunkte

Ziel der Fachgruppenarbeit ist es

  • ein Diskussionsforum für Ingenieure und Naturwissenschaftler zu bieten (networking), in dem technologische und grundlegende Fragen diskutiert und das Gebiet „gepflegt“ wird
  • den Nachwuchs zu fördern
  • Weiterbildungsmöglichkeiten anzubieten
  • Empfehlung von einschlägigen Projekten der Max-Buchner-Stiftung und der AiF

Quervernetzungen mit benachbarten Fachgebieten werden immer wieder gesucht um Methoden und Erfahrungen anderer Fachdisziplinen für das Fachgebiet nutzbar zu machen. Die Fachgruppe hat Querschnittscharakter, da grenzflächenchemische – und physikalische Aspekte in zahlreichen Bereichen der Technik und insbesondere in der Verfahrenstechnik und der Chemie eine wichtige Rolle spielen. Die Ausschussarbeit bietet die Möglichkeit Brücken zu benachbarten Fachgebieten wie z.B. der Elektronik oder den Materialwissenschaften zu bauen.
Das „Kerngeschäft“ des Ausschusses lässt sich anhand der relevanten Elementarprozesse eingrenzen:

  • Adsorption
  • Benetzung
  • Adhäsion
  • Reibung
  • Keimbildung
  • Wechselwirkungen in dispersen Systemen

Die Anwendungen beziehen sich vor allem auf die Bereiche

  • Dispersionen / Emulsionen / Schäume und deren Formulierung,
  • Trenn- und Reinigungsverfahren (Adsorption, Tenside, Flotation),
  • (Nano-)Partikelherstellung und (Nano-)Partikelstabilisierung,
  • Oberflächenmodifizierung von Materialien.

Grenzflächenphysik und -chemie bilden zusammen mit der Thermodynamik und den Transportphänomenen die Grundlagenwissenschaften, auf denen das verfahrenstechnische Gebäude aufbaut. Die dargestellte Tabelle gibt einen Überblick über Grenzflächen in der Verfahrenstechnik (nach Borho 2000).

System

Erzeugen

Stabilisieren

Destabilisieren

Verfahrenst.
Nutzung

Produktbeispiele

Fest-Fest

Erstarren von Fest-Flüssig
Systemen
Verdichten von Fest-Gas
Systemen

 

Aufschluß

Strukturierung
Mehrfunktionalität

Verbundwerkstoffe
Sinterwerkstoffe

Fest-Flüssig

Fällen
Kristallisieren
Naßzerkleinern
Dispergieren

Dispergier-
hilfsmittel

Flocken
Waschen
Reinigen

Flotation
Umbenetzungsaggl.
Fließfähig machen
Reinigen

Lacke
Farbdispersionen
Schlicker

Fest-Gasförmig

Gasphasen-
synthese
Mahlen
Trocknen
Schäumen u. Erstarren

Antibackmittel
Fließhilfsmittel

Sintern
Agglomerieren

Elektrostatisches
Sortieren

Pulver
Schaumstoffe

Flüssig-Flüssig

Dispergieren

 

Koaleszenz

Emulgieren

Lebensmittel
Kosmetika

Flüssig-Gasförmig

Schäumen
Zerstäuben

 

Schaumzerstörung

Schaumflotation

Schlagsahne

Beschichtungen

Coaten, Lackieren

 

Strukturbildung

Funktionalisieren
Gezielte Freisetzung

Datenträger
Membranen

Meßtechnik

Präparation, Charakterisierung von Grenzflächen- und Systemeigenschaften

Als Querschnittsthemen werden bearbeitet:

  • Charakterisierung von Grenzflächen
  • Nanotechnologie