Makro- und Mikrofluidmechanik (CFD) der Cochlea

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Roger Grundmann
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5453645

Die mikroskopisch feinen, in V-, bzw. W-Form ausgerichteten und versetzt hintereinander angeordneten äußeren Haarzellen auf dem Cortischen Organ in der Schnecke (Cochlea) des Innenohrs könnten als Strömungsverstärker verstanden werden. Diese hypothetische Strömungsverstärkung basiert vermutlich sowohl auf ihrer Fähigkeit, sich bei entsprechenden Impulsen zusammenzuziehen, als auch auf ihrer in etwa V-förmigen Anordnung quer zur helikalen Hauptströmungsrichtung. Die Ziele des geplanten Teilprojekts sind nachfolgend kurz aufgeführt.Die trotz ihrer außerordentlich geringen Amplituden stark instationären und hochkomplexen Strömungserscheinungen in der Scala Media werden untersucht, um so unter Anderem Begründungen für die Queranordnung der Haarzellen (siehe auch Bild 1 rechts) sowie ihre Verstärkerwirkung selbst zu finden. (z.B. auftretende instationäre Sekundärströmungen, Verdrängungseffekte an den äußeren Haarzellen) Weiterhin ist beabsichtigt, durch die Modellierung der auftretenden Fluidbewegungen speziell in Teilbereichen des Cortischen Organs die auf einzelne Stereoziliengruppen wirkenden Kräfte zu bestimmen. Die ermittelten Kräfte werden als Datenbasis für die strukturmechanischen Untersuchungen der Auslenkung ebendieser Haarzellen aufbereitet (siehe auch die beteiligten Projekte des Paketantrags). Zudem wird ein detailliertes Modell der vollständigen Struktur-Fluid-Wechselwirkungen der Stereozilenauslenkungen im Cortischen Organ zur Untersuchung und Erklärung typischer Krankheitsbilder entstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Ralf Gritzki