Die Benetzung von mikro- wie auch nanostrukturierter Oberflächen ist ein intensiv bearbeitetes Wissenschaftsgebiet. Dabei hat insbesondere der Cassie-Baxter Zustand ein großes Interesse hervorgerufen: bei diesem wird innerhalb der Oberflächenstruktur durch Meniskenbildung zwischen den Strukturen und der Flüssigkeit ein Gasvolumen eingeschlossen und somit der Kontakt zwischen Flüssigkeit und Oberfläche stark reduziert. Eine höhere Stabilität dieses Zustandes kann erreicht werden, wenn statt eines Gases eine niederviskose Flüssigkeit (Infusion) verwendet wird. Dadurch kann bei einer Strömung über solche Oberflächen eine Reduktion der Strömungsverluste erreicht werden, was technisch von großem Interesse ist. Nachteilig bei diesen Strukturen ist jedoch, dass der bisher diskutierte Infusion-Prozess von außen nur unzureichend kontrolliert werden kann.

Daher sollen in diesem Projekt erstmals substratlose Strukturen (Abb. 1) auf ihre Benetzungseigenschaften untersucht werden. Durch das Entfernen des Substrats kann direkt Einfluss auf die Grenzfläche Flüssigkeit/ Gas genommen werden, und somit diese bzw. die Slip length der Strömung aktiv kontrolliert werden. Als ersten Schritt in diese Richtung haben wir dünne Siliziumstrukturen durch mikrotechnische Herstellung und Edelstahlbleche durch Laserablation (Photonikzentrum Kaiserslautern) so strukturiert, dass parallele rechteckförmige Schlitze in einem dünnen planen Substrat entstehen. Bekanntermaßen ist das Abrollverhalten entlang solcher Strukturen durch eine kleine Benetzungshysterese gekennzeichnet (Movie 1). Da die Menisken nun von unten zugänglich sind, können diese durch eine Druckvariation verändert werden.