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Sammlung
Material
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Entwurf
Hersteller
Gruppe

Größe in cm: 10
Gewicht in g: 133

Das Modell befindet sich seit 25.06.2018 in der Sammlung.

Komplexe Trennfläche zwischen zwei nicht mischbaren Substanzen.

Das Modell stellt das Ergebnis des Entmischungsvorgangs zweier nicht mischbarer Substanzen dar. Die Entmischung wird durch die Oberflächenspannungen an der Trennfläche zwischen ihnen getrieben und resultiert in einer fortschreitenden Verringerung der Fläche und der Entstehung selbstähnlicher Strukturen.

Der Prozess wurde mathematisch mit einer Cahn-Hilliard Gleichung realisiert, die numerisch mit einer adaptiven Finite Elemente Software auf einem Hochleistungsrechner gelöst wurde. Die resultierende komplexe 3D Struktur wurde an der Trennfläche innerhalb einer sphärischen Hülle abgeschnitten. Die Sphäre stellt bei nichtmischbaren Flüssigkeiten wie z.B. Essig und Öl die Trennfläche minimaler Energie (Wulff shape) dar.


John W. Cahn and John E. Hilliard:Free Energy of a Nonuniform System. I. Interfacial Free Energy. The Journal of Chemical Physics (1958) 28(2)

Simon Vey and Axel Voigt: AMDiS: adaptive multidimensional simulations
Computing and Visualization in Science (2007) 10(1)