TP 4: Heterogeneous ice nucleation induced by porous materials

Prof. Dr. Thomas Koop

Fakultät für Chemie, Universität Bielefeld

 

Mitarbeit: Dr. Carsten Budke (Post-Doc), Katharina Dreischmeier, Evelyn Jantsch

 

 

Während INUIT Phase 1 lag der Schwerpunkt von RP4 auf der Untersuchung von singulärem gegenüber stochastischem Verhalten bei der heterogenen Eisnukleation. Für diesen Zweck sollte eine neue experimentelle Apparatur entwickelt werden, mit der die Rolle der Zeitabhängigkeit im Immersionsgefrieren quantifiziert werden kann. Dieses Ziel wurde mit der Entwicklung des neuartigen Optischen Gefrieraufbaus BINARY (Bielefeld Ice Nucleation ARraY) erfolgreich realisiert, Details siehe Budke und Koop 2015. Der BINARY Aufbau ist optimiert für die Untersuchung der Eisnukleation im Immersionsmodus in mikroliter-großen Tropfen im Temperaturbereich bis -40 °C bei Kühlraten zwischen 0.1 und 10 °C min-1. BINARY ermöglicht die gleichzeitige Untersuchung von 36 Tropfen, die alle voneinander in getrennt in einzelnen Kammern vorliegen.

 

Screenshot of an ice nucleation experiment with BINARY. Bright droplets are frozen, darker droplets are still liquid.

 

Sehen Sie hier den Ablauf des Experiments im Film:

 

 

Mit der BINARY Technik werden wir in INUIT Phase 2 weitere Experimente zur Zeitabhängigkeit beim Immersionsgefrieren durchführen. Ferner wird sich in INUIT Phase 2 der Schwerpunkt von RP4 auf die Untersuchung von durch poröse Materialien induzierte Eisnukleation verlagern, also Untersuchungen der Eisnukleationsaktivität verschiedener poröser Materialien als Funktion von Materialtyp, Konzentration und mittlerer Porengröße, außerdem ein Vergleich des Eisnukleationsverhaltens von flexiblen und starren Poren. Weitere Aufgaben sind vergleichende Studien der Eisnukleationsaktivität von Referenzaerosolen innerhalb der INUIT Forschergruppe sowie der von natürlichen Staubproben in Kooperation mit Yinon Rudich vom Weizmann-Institut, Israel.

 


Weitere Information finden Sie unter: http://www.uni-bielefeld.de/chemie/koop/