DynaBridge - Dynamisches Verhalten von Flüssigkeitsbrücken
und -filmen zwischen sich bewegenden Oberflächen
Förderzeitraum: 01.08.2023 - 31.07.2026
Projektpartner: Siltronic AG Freiberg
Die Bedeutung von Flüssigkeitsbrücken reicht von unzähligen industriellen Anwendungen – wie Druckprozessen, Reinigungs- und Dosierverfahren oder in der Mikrotechnik – bis hin zu natürlichen Phänomenen, wie beispielsweise der Aerosolentstehung in den menschlichen Atemwegen. Das Verständnis des dynamischen Verhaltens von Flüssigkeitsbrücken ist daher von großer Relevanz für die Optimierung bestehender Technologien und die Entwicklung neuer Verfahren in verschiedenen Industriezweigen. Der Großteil der Studien der letzten Jahrzehnte konzentrierte sich auf die Form der Grenzfläche während des Aufbrechens von Flüssigkeitsbrücken und den Flüssigkeitstransfer zwischen Oberflächen. Aufgrund des schwierigen optischen Zugangs blieb das Strömungsverhalten im Inneren von Flüssigkeitsbrücken jedoch bisher experimentell weitestgehend unerforscht.
Das Forschungsprojekt „DynaBridge“ vereint grundlagenorientierte Forschung mit experimentellen Untersuchungen, die auf die Verbesserung eines konkreten industriellen Prozesses ausgerichtet sind. Im Rahmen des Projekts erfolgt ein direkter Wissenstransfer mit der Industrie.
Der Projektpartner Siltronic ist einer der weltweit führenden Hersteller von Wafern aus monokristallinem, hochreinem Silizium, welche als Grundlage fast aller Halbleiterbauelemente unabdingbar für die Elektronikindustrie sind. Die immer kleiner werdenden Strukturen im Bereich der Mikroelektronik führen zu rapide steigenden Anforderungen an die Oberflächenreinheit der Wafer. Dies erfordert die Entwicklung spezifischer Maßnahmen zur gezielten Erhöhung des Reinigungserfolgs. Ziel des Projekts ist unter anderem, den Einfluss von Flüssigkeitsbrücken in Bezug auf kritische Prozessschritte während der Waferreinigung zu quantifizieren und Möglichkeiten zu finden, diesen Einfluss nach individuellen Bedürfnissen zu steuern.
Der akademisch orientierte Teil des Projekts fokussiert sich auf mikrofluidische Untersuchungen der Strömung innerhalb von Flüssigkeitsbrücken und die Erforschung des dynamischen Verhaltens von Flüssigkeitsbrücken und -filmen auch im Hinblick auf biomedizinische Vorgänge. Hier sind nicht-Newton’sche Fluide von besonderem Interesse.