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In einem aktuellen Forschungsprojekt an der TU Darmstadt wird die Nutzung des Potenzials von Papier als Funktionsmaterial erforscht. Das langfristige Ziel ist es, maßgeschneidertes Papier mit den gewünschten Eigenschaften herzustellen, welches z.B. für Lateral-Flow-Tests (wie Corona-Schnelltests) oder für Lab-on-a-chip verwendet werden kann. Dafür ist es essentiell, die Porenstruktur im Papier messen, beschreiben und modellieren zu können.
In der Textilindustrie gibt es bereits gängige Modelle, mit welchen die Porenstruktur im Textil beschrieben wird. Textilfasern ähneln langen Stäben, zwischen welchen sich polygonförmige Poren befinden. In die Polygone können Kreise gelegt und aus den äquivalenten Kreisdurchmessern eine Porengrößenverteilung berechnet werden.
Im Rahmen einer Thesis soll die Porenstruktur im Papier modelliert werden. Dafür soll zunächst eine geeignete Literaturrecherche durchgeführt werden. Anschließend sollen geeignete Modelle, bspw. aus dem Textilbereich, auf Papiere übertragen werden. Experimentelle Vergleichsdaten von Papieren aus Regeneratfasern (textilähnlich) sowie Nadelholzfasern liegen vor. Im Anschluss soll das Modell unter Verwendung von Fasereigenschaften (Faserlänge und –durchmesser, Fibrillierung, etc.) sowie Papiereigenschaften (Feinstoffgehalt, Faserorientierung, etc.) verbessert werden.
Kenntnisse (Als Vorkenntnis nicht notwendig, aber hilfreich)
- Vorlesungen
- Einführung in die Papiertechnik
- Vorlesung zur Modellierung/ Modellbildung
- Programme
- Python/ Matlab
Arbeitspakete
- Literaturrecherche
- Anwendung von Modellen zur Beschreibung der Papierporenstruktur
- Verbesserung des Modells durch weitere Parameter
Organisatorisches
- Vollzeit (3 Monate) und Halbzeit (5 Monate) möglich
- Enge Betreuung durch wöchentliche Treffen mit der Betreuerin
Startdatum
Ab sofort
Bei Interesse gerne bei mir melden