FOM Natuurkunde Proefschrift Prijs 2014 voor drogende druppels van Hanneke Gelderblom
De FOM Natuurkunde Proefschrift Prijs 2014 is gewonnen door dr.ir. Hanneke Gelderblom. Zij krijgt deze prijs ter waarde van 10.000 euro voor haar proefschrift met de titel 'Fluid flow in drying drops' waarop zij cum laude promoveerde aan de Universiteit Twente, bij prof.dr. Detlef Lohse en prof.dr.ir. Jacco Snoeijer. De prijs zal worden uitgereikt op 20 januari 2015, tijdens het jaarlijkse congres Physics@FOM Veldhoven.
Verdampende druppels
Gelderblom onderzocht in haar promotieonderzoek de stroming van vloeistof in verdampende druppels. In de eerste hoofdstukken van haar proefschrift heeft ze met theoretische modellen de dynamica van drogende druppels bestudeerd en een antwoord gegeven op de vraag wat de levensduur van een verdampende druppel beperkt. In nauwe samenwerking Álvaro Gomez Marín (destijds experimentele postdoc in Twente) liet Gelderblom zien hoe de theorie van verdampende druppels te gebruiken is om kristallijne structuren te maken, zowel tweedimensionaal als driedimensionaal.
Koffievlekken
Het hoogtepunt van Gelderblom's proefschrift is het hoofdstuk waarin zij laat zien hoe een kleine deeltjes zich ophopen aan de rand van een koffievlek, en hoe men dit effect kan gebruiken om geordende patronen van deeltjes te maken tijdens het opdrogen van vloeistofdruppels. Met dit onderzoek haalde ze verschillende nationale kranten, waaronder NRC. "Koffievlekken ontstaan als druppels op een enigszins ruw oppervlak opdrogen", zegt Gelderblom. "Doordat de rand van de druppel vastzit, ontstaat tijdens het verdampen een stroming binnenin de druppel die deeltjes in de vloeistof meeneemt naar de rand." Doordat deze stroming niet constant is, ontstaat het typisch patroon van deeltjes uit een opgedroogde druppel: geordend aan de rand en naar binnen toe meer wanordelijk.
Spetteren
Sinds juni 2013 werkt Gelderblom in dienst van FOM als groepsleider in het Industrial Partnership Programme 'Fundamental fluid dynamics challenges in extreme ultraviolet lithography', een samenwerking tussen de Physics of Fluids groep aan de Universiteit Twente en ASML. Ze zoekt naar het mechanisme achter het uiteenspatten van vallende druppels. "We kijken wat er gebeurt wanneer zo'n druppel wordt geraakt door een laserstraal én we proberen te ontrafelen onder welke condities een druppel gaat spetteren als hij een oppervlak raakt," vertelt Gelderblom. "Het mooie aan vloeistoffysica is dat je problemen zo goed kunt schalen. Met een model van waterdruppels en de juiste randvoorwaarden kunnen we reële situaties nabootsen en onderzoeken."
Contactinformatie
Dr.ir. Hanneke Gelderblom, +31 (0)53 489 59 55.
Referentie
Het proefschrift van Hanneke Gelderblom te vinden op de website van de Universiteit Twente.
Filmpjes
Op YouTube kunt u een stukje van het interview met Hanneke Gelderblom uit het FOM Jaarboek 2013 beluisteren.
Bekijk ook het filmpje over het koffiedruppelonderzoek.