Kombinatives 2D-Messverfahren zur simultanen quantitativen Bestimmung von Strömungsfeld, Mischungsbruch und Temperatur am Beispiel von Mikro-Fluidik-Anwendungen

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Mikrofluidische Systeme für die chemische und biochemische Analytik und Produktion unterliegen seit geraumer Zeit einer rasanten technologischen Entwicklung. Man geht davon aus, dass viele Prozessschritte zukünftig in kostengünstigen, modularen, miniaturisierten Anlagen durchgeführt werden können, bei denen Mikro-Mischer und Mikro-Reaktoren Rührkessel und Rohrleitungen ersetzen. Für eine zielgerichtete Entwicklung und Optimierung der benötigten mikrofluidischen Systemkomponenten ist ein grundlegendes Verständnis der Dynamik der Strömungs- und Mischungsvorgänge auf mikroskopischer Ebene unerlässlich. Zur Generierung dieses Verständnisses sollen in diesem Vorhaben neue Feldmessverfahren entwickelt werden, die in der Lage sind, sowohl das Strömungsfeld, die molekularen Dichteverteilungen relevanter Spezies und des Temperaturfeldes des Gemisches simultan zu erfassen, als auch die dynamische räumliche und zeitliche Entwicklung dieser Messgrößen quantitativ zu verfolgen. Die technologische Entwicklung der neuen Lasermessverfahren ist eng mit Arbeiten gekoppelt, die neue Bildverarbeitungsmethoden nutzbar machen und so völlig neue Einblicke in die Dynamik von Mikrofluidströmungen ermöglichen.