Grundlagen der Grenzflächenwissenschaften (GGW)

Dozent: Prof. Dr. C.-P. Klages

2 V + 1 Ü, Dienstag, 8:00 - 10:30 Uhr, Fraunhofer-IST, Riedenkamp 2, 38108 Braunschweig

Die Studierenden erhalten einen Überblick über grundlegende Eigenschaften von Grenz- und Oberflächen und erlangen Kenntnisse der wichtigsten Grenzflächenphänomene, die im Zusammenhang mit Benetzung und Adhäsion für ingenieurwissenschaftliche Fragestellungen von Bedeutung sind. Ziel der Vorlesung ist eine Vermittlung der Kenntnisse, die erforderlich sind, um moderne Theorien (DLVO, XDLVO) der Wechselwirkung von biologischen oder nicht-biologischen Partikeln untereinander bzw. mit Grenzflächen zu verstehen.

Inhalte:

• Oberflächenspannung
• Gekrümmte Grenzflächen: Young-Laplace-Gl., Kelvin-Gl
• Kapillarkondensation, Meniskuskräfte

• Oberflächenspannung vs. Oberflächenstress
• Experimentelle Methoden

• Young-Gleichung
• Adhäsionsarbeit und Kohäsionsarbeit (Dupré-Gll.)
• Hypothese von Good und Girifalco
• Van-der-Waals-Kräfte und Wasserstoff-Brückenbindungen
• Von Kontaktwinkeln zur Oberflächenspannung
• Raue und heterogene Grenzflächen: Cassie-Baxter- und Wenzel-Gl.
• Lotus-Effekt, Flotation, Tenside

• Anziehungskräfte zwischen Festkörpern
• Hamaker-Konstante
• Derjaguin-Näherung

• Elektrische Doppelschichten
• Zeta-Potenzial, Strömungspotenzial
• DLVO- und XDLVO-Theorie
• Adhäsion in biologischen Systemen

Die Vorlesung findet im Sommersemester statt