Gesellschaft zur Förderung von Medizin-,
Bio- und Umwelttechnologien e. V.

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Kavitation tritt bei Eintrag von Leistungsultraschall (20 – 100 kHz) in Fluiden auf. Dabei werden im Fluid transiente Blasen erzeugt, die als Kavitationsblasen implodieren und punktuell enorme Energiemengen freisetzen (Bild).

Diese Energie kann zur Intensivierung von Mischprozessen für mehrphasige Systeme, zur Ablösung von Folingschichten, zur Trennung von Zellverbänden oder auch der zur Initiierung chemischer Reaktion (Sonochemie) genutzt werden.

Beispiele sind:

  • Emulgier-, Dispergierprozesse in der pharmazeutischen Synthese, der chemischen Verfahrenstechnik oder der Lebensmittelverfahrenstechnik
  • Ablösung von Foulingschichten in Rohren und Apparaten (Wärmeübertrager)
  • Ablösung und Zerstörung von Biofilmen
  • Aufschluss biologischer Zellen (Algenzellen)
  • Erzeugung von Radikalen zur Initiierung von chemischen Reaktionen (z.B. Emulsionspolymerisation)

Nach wie vor problematisch ist die zielgerichtete Erzeugung von Kavitationsfeldern unter wechselnden Prozessbedingungen bzw. die Quantifizierung der prozesswirksamen Energieintensität (Kavitationsintensität). Die Erzeugung akustischer Kavitation ist ein energieaufwendiger Prozess, dessen Wirksamkeit und Maßstabsübertragung großer Erfahrung bedarf. Die GMBU e.V. besitzt hier langjährige Erfahrungen.

Forschungsschwerpunkte
  • Charakterisierung von (akustischen) Kavitationsfeldern
  • Zellaufschluss mit Leistungsschall
  • Induzierung von Radikalen zur Initiierung der Emulsionspolymerisation [Poster, 316 kB]