Einbringung von Instabilitäten in großflächige Dünnschichtbeschichtungen mit komplexen Flüssigkeiten

• Antragsteller: Professor Dr. Evgeny Gurevich; Professor Dr. Uwe Thiele
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik ; Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396768855

In diesem Projekt soll das Verständnis über die Instabilitäten, die während der schnellen Dünnflmbeschichtung auftreten, gewonnen werden. Dabei fokussieren wir uns auf zwei Methoden: (1) blade coating und (2) slot-die coating. Diese Methoden benötigen kein Vakuum und sind deswegen für Rolle-zu-Rolle Produktion, die für industrielle Hochgeschwindigkeits-Oberflächenbearbeitung wichtig ist, gut geeignet. Allerdings, je nach Prozessparametern, Flüssigkeit- und Substrateigenschaften, entstehen die Instabilitäten, die die Schichten inhomogen machen. Wenn beispielsweise die Beschichtungsgeschwindigkeit zu gross ist, bricht die Schicht, wenn ihre Dicke unter einem kritischen Wert liegt. Wir versuchen hier die verschiedene Instabilitätsmechanismen und selbst-organisierten Strukturen zu verstehen. Wir planen, passive Kontrollstrategien zu analysieren, die es erlauben, die resultierende Beschichtungsmuster gezielt abzustimmen, indem die Kontrollparameter des Systems angepasst werden. Schließlich entwickeln wir aktive Kontrollstrategien, die Synchronisationseffekte einsetzen, um die Periode der Strukturen durch zeitliche Modulation von Kontrollparametern der Beschichtungsprozesse zu kontrollieren. Das Projekt wird in einer engen Kooperation zwischen Theorie (Institut für Theoretische Physik, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, WWU) und Experiment (Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik, Ruhr-Unversität Bochum, RUB) durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen