Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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CPP: Chemische Physik und Polymerphysik

CPP 15: Poster: Dünne Filme, Monolagen und Oberfl
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CPP 15.7: Poster

Mittwoch, 13. März 2002, 16:30–18:00, B

Kondensationsmuster von Flüssigkeiten auf benetzungstrukturierten Oberflächen — •Claudia Schäfle, Paul Leiderer und Clemens Bechinger — Fachbereich Physik, Universität Konstanz, Fach M676, D-78457 Konstanz

Wir untersuchen experimentell die Kondensationsmuster („breath figures“), die beim Aufdampfen einer Flüssigkeit auf benetzungsstrukturierten Oberflächen entstehen. Als Substrate werden hydrophile Kreise in einer hydrophoben Umgebung verwendet, die durch Mikrokontakt-Stempeln von Alkanthiolen auf Gold erzeugt werden. Die Flüssigkeit (Diethylenglykol) kondensiert zunächst bevorzugt auf den hydrophilen Kreisen. Um diese hydrophilen Stellen bilden sich Verarmungszonen, in denen keine weiteren Tropfen nukleieren. Die Ausdehnung der Verarmungszonen läßt sich hierbei durch die Aufdampfrate verändern. Bei geeigneter Größe der Verarmungszonen beobachten wir, dass genau zwischen den hydrophilen Bereichen, weitere große Tropfen entstehen, die eine regelmäßige Substruktur bilden.

Desweiteren werden experimentelle Untersuchungen der Benetzung hydrophiler Ringe in einer hydrophoben Umgebung vorgestellt. Die Morphologie einer darauf adsorbierten Flüssigkeit (Schwefelsäure) ist in bestimmten Bereichen durch ihr Volumen dominiert. Bei Variation des Volumens beobachten wir eine charakteristische Sequenz morphologischer Phasenübergänge (ringförmiger Kanal, ringförmiger Kanal mit Beule, Kugelkappen, ... ). Die experimentell erhaltenen Strukturen zeigen im Vergleich zu numerischen Simulationen eine sehr gute Übereinstimmung.