Additive Fertigung und Charakterisierung von Hydrogelstrukturen zur technischen Strömungsvisualisierung

Autor*in: Tobias Rusiecki

ISBN: 978-3-69030-064-3

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2025

Herausgeber*in der Reihe: Birgit Glasmacher

Band-Nr.: IMP 03/2025

Umfang: 167 Seiten, 100 Abbildungen

Schlagworte: Strömungsvisualisierung, Additive Fertigung, Hydrogele

Kurzfassung: Eine Problemstellung in der technischen Strömungsvisualisierung ist durch die unterschiedlichen Brechungsindizes von transparenten Festkörpermaterialien und Fluiden gegeben. Unterscheiden sich diese zu sehr, treten optische Artefakte und Verzerrungen auf, welche zu Fehlern in der Darstellung und Messung der Strömungsvektoren führen. Die gegenwärtigen Methoden zur Anpassung der jeweiligen Brechungsindizes sind aufwendig und zum Teil mit den Randbedingungen der technischen Versuchsaufbauten nicht zu vereinbaren. Ein vielversprechender Ansatz liegt in der Verwendung von Hydrogelen als transparentes Festkörpermaterial. Da diese fast gänzlich aus Wasser bestehen können, haben sie auch ähnliche optische Eigenschaften wie Wasser. Die Wahl von Wasser als Arbeitsfluid in Kombinationen mit diesen Hydrogelen führ zur Minimierung oder Beseitigung der genannten Problemstellung. Diese Arbeit befasst sich zum einen mit der Modifikation der optischen und mechanischen Eigenschaften von Hydrogelen auf Poly(Acrylamid[1]Sodiumacrylat)-Basis und zum anderen mit der Entwicklung einer stabilen Hydrogellösung für die Additive Fertigung solcher Hydrogele.