Hier werden aktuelle Bachelor- und Master-Arbeiten, Advanced Design Projekte (ADPs) und Advanced Research Projekte (ARPs) aus dem Fachgebiet veröffentlicht.
Establishing quality criteria for transparent erythrocytes (“ghost cells”)
Etablieren von Qualitätskriterien für durchsichtige Erythrozyten („Ghost Cells“)
10.02.2026
Advanced Design Project (ADP), Advanced Research Project (ARP)
Zur optischen Untersuchung der Partikeldynamik von Blutströmungen wurde am SLA ein Verfahren zur Herstellung von hämoglobinreduzierten, nahezu transparenten Erythrozyten („Ghost Cells“) etabliert. In diesem Prozess wird die Zellmembran zunächst gezielt durch einen Konzentrationsunterschied geschädigt, sodass das Hämoglobin in mehreren Zentrifugationsschritten ausgewaschen werden kann. Anschließend wird die Zellmembran in einem weiteren Schritt wieder geschlossen. Ein Teil der Zellen wird danach fluoreszent markiert.
Betreuer/in: Till Werner, M.Sc.
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Experimental investigation of the cellfree layer under varying particle Reynolds numbers
Experimentelle Untersuchung der zellfreien Schicht unter variierender Partikel Reynolds-Zahl
10.02.2026
Masterthesis
In Herzunterstützungssystemen strömt Blut als Suspension durch eine Pumpe. Dabei können Spaltströmungen zwischen Rotor und Stator auftreten. Aufgrund der geringen Spalthöhen sind die auftretenden Scherkräfte in diesen Bereichen besonders hoch, was zu einer Schädigung der Erythrozyten führen kann. Die Zellen sind im Spalt nicht gleichmäßig verteilt, sondern werden durch Wand- und Scherkräfte auf Gleichgewichtsbahnen gedrängt. Diese heterogene Zellverteilung führt zu lokal variierenden Viskositäten, die bei der Abschätzung der auftretenden Scherspannungen berücksichtigt werden müssen.
Betreuer/in: Till Werner, M.Sc.
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Optimization of a manufacturing process for transparent erythrocytes (“ghost cells”)
Optimieren eines Herstellungsprozesses für durchsichtige Erythrozyten („Ghost cells“)
10.02.2026
Advanced Design Project (ADP)
Zur optischen Untersuchung der Partikeldynamik von Blutströmungen wurde am SLA ein Verfahren zur Herstellung von hämoglobinreduzierten, nahezu transparenten Erythrozyten („Ghost Cells“) etabliert. In diesem Prozess wird die Zellmembran zunächst gezielt durch einen Konzentrationsunterschied geschädigt, sodass das Hämoglobin in mehreren Zentrifugationsschritten ausgewaschen werden kann. Anschließend wird die Zellmembran in einem weiteren Schritt wieder geschlossen. Ein Teil der Zellen wird danach fluoreszent markiert.
Betreuer/in: Till Werner, M.Sc.
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Reconstruction of flow fields in porous media from concentration measurements using adjoint state optimization
Rekonstruktion von Strömungsfeldern in porösen Medien aus Konzentrationsmessungen mittels Adjoint-State-Optimierung
10.02.2026
Masterthesis
Im Rahmen des Forschungsprojekts FlowForLife wird ein mikrofluidisches Versorgungsnetzwerk für Zellverbände entwickelt. Ein zentraler Aspekt der Netzwerkauslegung ist der Sauerstofftransport in der umgebenden porösen Matrix. Zur experimentellen Charakterisierung dieses Transports werden der Matrix sauerstoffquenchende, lumineszierende Partikel beigemischt. Anhand jedes einzelnen Partikels kann die lokale Sauerstoffkonzentration bestimmt werden.
Betreuer/in: Till Werner, M.Sc.
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Masterthesis
Aufgrund der zunehmenden extremen Wetterbedingungen kommt es immer häufiger zu Vereisungsereignissen an Flugzeugen. Die Analyse dieses Phänomens hat insbesondere im Bereich der Flugsicherheit zunehmend an Bedeutung gewonnen. Ein wesentlicher Faktor für die Vereisung ist das Auftreten von unterkühlten großen Tröpfchen (SLD), also Wassertröpfchen, die bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt in der Luft schweben. Bisherige Experimente in der Wissenschaft haben sich vorwiegend auf den normalen Aufprall dieser Tröpfchen auf feste Oberflächen mit geringen Geschwindigkeiten konzentriert.
Unsere Forschung zielt darauf ab, dieses Verständnis zu erweitern, indem wir rotierende Oberflächen und hohe relative Aufprallgeschwindigkeiten berücksichtigen. Dieser Ansatz simuliert realitätsnah die Bedingungen, denen ein Flugzeugflügel ausgesetzt ist.
Das Projekt besteht darin, eine bestehende Versuchsanordnung für den Aufprall einzelner Wassertropfen mit einer rotierenden Scheibe zu verwenden und mit Hilfe eines chromatischen Zeilensensors (CLS) die Dicke der auf der Scheibe gebildeten Eisschicht zu messen.
Betreuer/in: Reda Kamal, M.Sc.
Masterthesis
Extreme Wetterbedingungen tragen zunehmend zu Vereisungsereignissen an Flugzeugen bei, die erhebliche Sicherheitsrisiken darstellen. Die Analyse dieses Phänomens hat insbesondere im Bereich der Flugsicherheit zunehmend an Bedeutung gewonnen.
Unsere Forschung zielt darauf ab, die damit verbundenen Phänomene besser zu verstehen, indem wir den Aufprall einzelner Tropfen auf bewegliche Oberflächen bei hohen relativen Aufprallgeschwindigkeiten und die damit verbundene Wärmeübertragung analysieren. Dieser Ansatz simuliert die realen Bedingungen, denen Flugzeugflügel ausgesetzt sind, sehr genau.
Das Projekt umfasst die Simulation der konjugierten Wärmeübertragung eines einzelnen Wassertropfens auf ein sich bewegendes Substrat, um vorhandene experimentelle Infrarot-Bilddaten zu replizieren.
Betreuer/in: Reda Kamal, M.Sc.
13.06.2025
Advanced Design Project (ADP)
Nach einem Flug bei Minusgraden erreichen die Flugzeugflügel eine Temperatur von unter 0°C. Wenn diese Flügel mit einer Wolke interagieren, entwickeln sie Eisstrukturen. Die ungeschützten Bereiche des Flügels bergen das Risiko der Rückvereisung. Einer dieser Bereiche und unser Interessengebiet sind die Rillen in der Nähe der Klappen und Störklappen. Jede reale Rille muss eine Krümmung aufweisen, die auch für die Untersuchung des Flüssigkeitstransports wichtig ist. In der Literatur wurde eine solche Rille bereits unter isothermen Bedingungen untersucht. Die Auswirkungen der Wärmeübertragung und des Phasenwechsels, die bei der Vereisung von Flugzeugen eine große Rolle spielen, wurden jedoch nie diskutiert. Um diese Effekte zu erfassen, muss eine bekannte, aber stark benetzbare Oberfläche verwendet werden. Da Eis super-hydrophil ist, wird die Ausbreitung der Rinnsale und damit auch die vom Eis beeinflussten Zonen innerhalb der Rillen vergrößert.
Betreuer/in: Prof. Dr.-Ing. Jeanette Hussong
