Karpitschka Gruppe

Interfaces of complex fluids

Dr. Stefan Karpitschka
Stefan Karpitschka
Gruppenleiter

Telefon: +49 551 5176-262
Fax: +49 551 5176-202
Raum: 2.60b

This group investigates the behavior of complex fluids at their interfaces with solids and gases. For instance, ball pens work well on paper, but would typically fail on glass. The reason for this is the different interaction of the ink, a complex fluid, with the different kinds of surfaces. Similarly, the quality of an ink-jet print depends critically on the drying behavior of the ink which is deposited as tiny droplets onto almost any kind of surface. From ambient humidity to surface porosity, various parameters will impact this process. The impact of our projects spans from everyday occurrence (e.g. paper) over biology to computer technology (silicon microchips).

Was passiert, wenn sich ein Tropfen über einen Oberfläche bewegt, die so weich ist, dass sie durch die Kapillarwirkung des Tropfens verformt wird? Und was wäre, wenn der Festkörper auch auf den Tropfen reagieren und seine Oberflächeneigenschaften ändern würde? Wie würde das die Dynamik des Benetzens oder Entnetzens ändern, d.h. die Geschwindigkeit, mit der sich der Tropfen über die Oberfläche bewegt? Und wäre es nicht nützlich, wenn wir durch einen Trick die Oberfläche "bei Bedarf" verändern könnten, sodass sie wasserabweisend ist oder nicht? Die Natur spielt diese Tricks jeden Tag, wie beim wasserabweisenden Gefieder eines Eisvogels oder auf der rutschigen Oberfläche von Fleischfresserpflanzen, an denen sich nicht einmal Insekten halten können. Solche und ähnliche Fragen werden im neu gegründeten Schwerpunktprogramm SPP 2171 behandelt, an dem Stefan Karpitschka als Mitglied des Koordinierungsausschusses mitarbeitet, und seine Gruppe sich an der gemeinsamen Forschungsarbeit beteiligt.

Schwerpunktprogramm SPP 2171 – “Dynamic Wetting of Flexible, Adaptive and Switchable Surfaces”

Was passiert, wenn sich ein Tropfen über einen Oberfläche bewegt, die so weich ist, dass sie durch die Kapillarwirkung des Tropfens verformt wird? Und was wäre, wenn der Festkörper auch auf den Tropfen reagieren und seine Oberflächeneigenschaften ändern würde? Wie würde das die Dynamik des Benetzens oder Entnetzens ändern, d.h. die Geschwindigkeit, mit der sich der Tropfen über die Oberfläche bewegt? Und wäre es nicht nützlich, wenn wir durch einen Trick die Oberfläche "bei Bedarf" verändern könnten, sodass sie wasserabweisend ist oder nicht? Die Natur spielt diese Tricks jeden Tag, wie beim wasserabweisenden Gefieder eines Eisvogels oder auf der rutschigen Oberfläche von Fleischfresserpflanzen, an denen sich nicht einmal Insekten halten können. Solche und ähnliche Fragen werden im neu gegründeten Schwerpunktprogramm SPP 2171 behandelt, an dem Stefan Karpitschka als Mitglied des Koordinierungsausschusses mitarbeitet, und seine Gruppe sich an der gemeinsamen Forschungsarbeit beteiligt.

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Das Max Planck - Universität Twente Center für komplexe Fluiddynamik ist eine interdisziplinäre Plattform, die gemeinsam vom MPI für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen, dem MPI für Polymerforschung in Mainz und der Universität Twente in Enschede, Niederlande, genutzt wird. Gemeinsam wollen wir die Komplexität von Mehrkomponentenflüssigkeiten auf allen Längenskalen verstehen, von nanoskopischen Oberflächenwechselwirkungen bis hin zu großen turbulenten Strömungen. Die Gruppen von Stefan Karpitschka und Corinna Maass sind Mitglied in diesem Zentrum, beide untersuchen in diesem Zusammenhang vom Marangoni-Effekt angetriebene Strömungen. Dieser Effekt erlangte eine gewisse Popularität in Form der "Tränen des Weins", frühe wissenschaftliche Arbeiten gehen bis ins 19. Jahrhundert zurück, als Carlo Marangoni und James Clerk Maxwell daran forschten. Noch heute verstehen wir viele Aspekte dieses Effekts nicht, vor allem aufgrund der komplexen Natur der Flüssigkeiten, die sie zeigen. Neueste technologische Herausforderungen, z.B. im Tintenstrahldruck, erfordern ein besseres Verständnis, stellen aber gleichzeitig neue Methoden zur Untersuchung dieser Effekte bereit.

Max Planck - University of Twente Center for Complex Fluid Dynamics

Das Max Planck - Universität Twente Center für komplexe Fluiddynamik ist eine interdisziplinäre Plattform, die gemeinsam vom MPI für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen, dem MPI für Polymerforschung in Mainz und der Universität Twente in Enschede, Niederlande, genutzt wird. Gemeinsam wollen wir die Komplexität von Mehrkomponentenflüssigkeiten auf allen Längenskalen verstehen, von nanoskopischen Oberflächenwechselwirkungen bis hin zu großen turbulenten Strömungen. Die Gruppen von Stefan Karpitschka und Corinna Maass sind Mitglied in diesem Zentrum, beide untersuchen in diesem Zusammenhang vom Marangoni-Effekt angetriebene Strömungen. Dieser Effekt erlangte eine gewisse Popularität in Form der "Tränen des Weins", frühe wissenschaftliche Arbeiten gehen bis ins 19. Jahrhundert zurück, als Carlo Marangoni und James Clerk Maxwell daran forschten. Noch heute verstehen wir viele Aspekte dieses Effekts nicht, vor allem aufgrund der komplexen Natur der Flüssigkeiten, die sie zeigen. Neueste technologische Herausforderungen, z.B. im Tintenstrahldruck, erfordern ein besseres Verständnis, stellen aber gleichzeitig neue Methoden zur Untersuchung dieser Effekte bereit.

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Open Positions (PhD, Postdoc) & Bachelor/Master Thesis Projects

Currently, we are looking for new group members at all levels. Highly motivated students and researchers that are interested in joining the group should contact me directly by email: stefan.karpitschka at ds.mpg.de. Please attach a CV and a statement concerning your personal research interests to your application letter.

Students that would like to learn more about the current research activities in our lab are more than welcome to contact me. Bachelor and Master thesis projects are available any time.

 
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