Neues DFG-ANR-Projekt „NanoLiquids“

30. Oktober 2018, von Elisabeth Ziemann

Foto: UHH/D.Morineau

Prof. Michael Fröba ist Koordinator eines neuen deutsch-französischen Verbundprojekts, welches sich mit der Veränderung der Eigenschaften mehrphasiger Flüssigkeiten durch geometrische Beschränkung in modernen nanoporösen Materialien beschäftigt.

Nanoflüssigkeiten bieten abseits von spannenden Grundlagenfragen auch großes technologisches Potential.

Das Projekt „NanoLiquids“ wird ab 01.01.2019 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie der Agence nationale de la recherche (ANR) mit rund 700.000 Euro gefördert. Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre. Beteiligt sind neben der Universität Hamburg mit Prof. Michael Fröba außerdem die Technische Universität Hamburg mit Prof. Patrick Huber sowie auf französischer Seite die CNRS-Université de Rennes I (Dr. Denis Morineau (Forschungsleiter), Prof. Aziz Ghoufi und Prof. Ronan Lefort).
Nanoflüssigkeiten, also Fluide, eingebettet in Poren von wenigen Nanometern Durchmesser, zeigen Eigenschaften, die meist völlig von denen der entsprechenden Volumensysteme abweichen. Solche Nanoconfinement-Effekte erregen deshalb einerseits ein starkes Interesse bezüglich ihres technologischen Potentials, andererseits gibt es eine starke wissenschaftliche Motivation, ein tieferes, grundlegendes Verständnis von Flüssigkeiten in nanoskaligen Geometrien zu erzielen. Untersuchung konnten bereits zeigen, dass die Natur der Grenzflächen-Fluid Wechselwirkung und die Parameter der geometrischen Beschränkung das Phasenverhalten, die Struktur, die Dynamik und das Fließverhalten und damit den Flüssigkeitstransport stark beeinflussen. Die meisten der bisherigen Studien haben sich jedoch mit einphasigen Fluiden in „passiven“ porösen Medien befasst. In Natur und Technik liegen jedoch meist komplexere, vor allem mehrphasige Fluide vor.
Die Kooperationspartner von „NanoLiquids“ wollen daher nun gezielt multiphasige Fluide in verschieden funktionalisierten porösen Materialien untersuchen und die Phänomene sowohl auf zeitlich wie auch räumlich unterschiedlichen Skalen untersuchen. Damit soll die wissenschaftliche Grundlage geschaffen werden, Fluideigenschaften in der Zukunft mit Hilfe des Confinements gezielt steuern zu können.
Die Arbeitsgruppe von Prof. Fröba wird sich dabei vor allem mit der Synthese und Untersuchung der porösen Materialien (multifunktionale periodisch mesoporöser Organosilicas unterschiedlicher Morphologie) und dem temperaturabhängigen Phasenverhalten der Nanoflüssigkeiten beschäftigen.