Japanisches Core-to-Core-Programm
Zwei Doktoranden profitieren von Forschungsaufenthalt am Hamaguchi Lab, Center for Atomic and Molecular Technologies, Osaka University, Osaka
Von Oktober bis Dezember 2019 konnte ich im Labor von Prof. Satoshi Hamaguchi am Center for Atomic and Molecular Technologies in Osaka, Japan, mitarbeiten.
Mein Forschungsgebiet ist die angewandte Mikrobiologie und mein Fokus liegt auf biokatalytischen Reaktionen mit nicht-thermischen Plasmen.
Mit Hilfe von numerischen Simulationen habe ich die Ausbreitung von plasmainduzierten reaktiven Spezies in Flüssigkeiten untersucht, um einen Einblick in die Eindringtiefe und Konzentration dieser Spezies zu erhalten. Dieses Wissen wird helfen, die Wechselwirkung zwischen Plasmen und Enzymen zu verstehen, die im Projekt B8 des SFB 1316 untersucht werden, speziell um die Enzyme vor Inaktivierung zu schützen und die Biokatalyse voranzutreiben.
Der Forschungsaufenthalt in Japan war sehr hilfreich, um mein Wissen für meine Hauptforschungsfrage zu vertiefen.
adaptiert nach Abdulkadir Yayci, Projekt B8 des CRC 1316
Ich habe für 3 Monate die Hamaguchi Laboratorien an der Universität Osaka in Japan besucht. Der Laboraustausch wurde teilweise durch den SFB 1316 und das JSPS core-to-core Programm finanziert. Die Gruppe von Prof. Satoshi Hamaguchi entwickelte eine Reaktions-Diffusions-Konvektions-Simulation für die Erzeugung und den Transport von chemischen Spezies in Wasser, die durch Atmosphärendruck-Plasma eingeführt werden. Während meines Aufenthaltes arbeitete ich an einem mehrphasigen Fluidmodell. Das typische Strömungsfeld eines turbulenten Atmosphärendruck-Plasmastrahls in unmittelbarer Nähe einer Flüssigkeit wurde durch Lösung eines k-Epsilon-Turbulenzmodells modelliert. Für die gekoppelte Strömung von gasförmiger und flüssiger Phase wurde eine Volume-of-Fluid (VOF) Methode angewendet. Die Simulationen stimmen sehr gut mit experimentellen Ergebnissen aus der Literatur überein. Die Ergebnisse aus den Strömungssimulationen wurden in die Reaktions-Diffusions-Konvektions-Gleichungen integriert, um den Einfluss verschiedener Strömungsregime auf die Erzeugung und den Transport chemischer Spezies in der Flüssigkeit zu bewerten.
An der Universität Bochum arbeite ich als Doktorand im Projekt B5 des SFB 1316: 2D-Plasma-Flüssig-Fest-Grenzflächen - plasma-elektrolytische Oxidation. Die generierten Ergebnisse können für dieses Projekt im Hinblick auf die Generierung chemischer Spezies innerhalb von Flüssigkeiten nützlich sein. Darüber hinaus ist das Strömungsmodell auch für andere Gruppen interessant, die sich mit Atmosphärendruckplasmen beschäftigen (z.B. Projekt B2: Selbstorganisation von sub-µm Oberflächenstrukturen, stimuliert durch mikroplasmaerzeugte reaktive Spezies und kurz gepulste Laserbestrahlung).
Zusammenfassend kann ich sagen, dass ich einen sehr angenehmen Aufenthalt in Osaka hatte, den ich persönlich sehr genossen habe. Die Zusammenarbeit mit den Hamaguchi Laboratories war sehr fruchtbar und alle waren während meines Aufenthaltes sehr freundlich.
adaptiert nach Patrick Hermanns, Projekt B5 des CRC 1316