Diese Arbeitsgruppe ist auf Prozesse spezialisiert, die bei Strömungsvorgängen auf kleinen Längenskalen auftreten. Diese kommen bei vielen Vorgängen in industriellen Prozessen vor. Die Forschungsinteressen umfassen die Physik von Tropfen und Strahlen, die Eigenschaften freier oder durch adsorbierte Partikeln stabilisierter Grenzflächen, verschiedenste Verkapselungsprozesse, sowie Druck- und Beschichtungsvorgänge mit Newtonschen ebenso wie mit komplexen Fluiden.
Die Forschungsgruppe hat eine starke Kompetenz auf dem Gebiet der Bildung und Veränderung von Tropfen durch Einflüsse von Aufprall- oder Kollisionsvorgängen entwickelt – sowohl durch experimentelle Untersuchungen, als auch durch analytische Modellierung. Die Gruppe hat schon eine Vielzahl von Konfigurationen untersucht. Hierzu zählen Tropfen-Tropfen-Kollisionen, Tropfen-Partikel-Kollisionen, Tropfen-Strahl-Kollisionen, sowie der Tropfenaufprall auf flüssige Filme und Flüssigkeitsbäder. Eines der wichtigsten Ziele ist die Vorhersage der Prozessergebnisse hinsichtlich möglicher Regime, wie z.B. Zerfall, Koaleszenz, Verkapselung oder Deposition. Motiviert durch innovative Anwendungen setzt die Gruppe Grundlagenwissen zur Entwicklung von In-Air-Mikrofluidik um. Eine neueste Anwendung ist unser patentiertes Verfahren zur kontinuierlichen, kontrollierten Verkapselung von Mikro-Tropfen in Fasern mit besonderen Eigenschaften.
Neben den klassischen Grenzflächen zwischen Flüssigkeiten, sowie zwischen Flüssigkeiten und Gasen, werden auch durch kapillar adsorbierte Partikeln stabilisierte Grenzflächen aktiv untersucht. Pionierleistung wird auf dem Gebiet der Eigenschaften von ebenen Grenzflächen und von Tropfen erbracht, die mit Mikropartikeln beschichtet sind. Diese werden auch gepanzerte Grenzflächen und flüssige Murmeln genannt. Von besonderem Interesse ist die Reaktion dieser Grenzflächen auf verschiedene mechanische Belastungszustände; dies gilt besonders, wenn starke Dehnungen und hohe Scherraten wirken, da diese Bedingungen oft dem industriellen Prozess entsprechen. Tatsächlich besteht ein wichtiger Aspekt unserer Arbeit in der Anwendung unserer Kompetenz, die durch Grundlagenforschung entwickelt wurde, zur Lösung von Herausforderungen in industriellen Anwendungen. Diese umfassen so verschiedenartige Probleme wie die Entwicklung gedruckter Medikamente, die Beschichtung von Oberflächen mit Mikro-Textur, das effiziente Mischen kleiner Mengen komplexer Fluide, das Trocknen einzelner Tropfen oder flüssiger Filme, sowie die Erklärung des Prozesses der Selbst-Emulgierung, durch die die Bio-Verfügbarkeit schwer wasserlöslicher Wirkstoffe verbessert werden kann.
