Die Kondensation stellt einen wichtigen technischen Prozess in der Industrie dar. Um die Effizienz von Kondensationsplatten zu optimieren, wird untersucht, inwiefern verschiedene Oberflächenstrukturen die Effizienz des Kondensationsprozesses steigern können.

In einem ersten Schritt wurden parallele Stegstrukturen in Siliziumwafern übertragen, wobei die Stegform in longitudinaler Richtung variiert wurde und zusätzlich ein materialbedingter Benetzungskontrast implementiert wurde. Es zeigt sich, dass durch Kombination hydrophiler und hydrophober Strukturen, Tropfen nach einer Initialisierungsphase von den Stegoberflächen in die Gräben erst eingesaugt und dann abtransportiert wurden. Dieser Prozess setzte sich kontinuierlich fort. Durch die geringe Strukturbriete der Stege und Gräben (je 30µm Breite) konnte auch die Größe der kondensierenden Tropfen und somit deren Wärmewiderstand klein gehalten werden. Dies wurde durch eine Auswertung von in-situ aufgenommenen Bildern mittels Hough-Circle-Transform Algorithmus ausgewertet werden [1].

Darauf aufbauend wurde die 1D periodische Grabenstruktur zu einer 2D-strukturierten Oberflächenstruktur ausgebaut, die von einer Photoresistschicht mit einer periodischen Lochstruktur abgedeckt war. Dabei bildete sich unterhalb der strukturierten Schicht ein verzweigtes Mikrokanalsystem aus. Während der Kondensation werden ähnlich wie bei den Stegstrukturen die sich oberflächlich bildenden Kondensattropfen durch die Öffnungen abgesaugt und dann mittels des Mikrokanalsystems abtransportiert. Größere Fehlstellen in der Deckschicht erzeugten dabei einen Laplacedruckgradienten, der für eine kontinuierliche Entwässerung des Mikrokanalssystems sorgte [2]. Auch hier konnte durch in-situ Abbildung und anschließende HCT-Auswertung der Tropfenverteilung auf der Oberfläche die mittlere Wasserschichtdicke ermittelt werden. Es zeigt sich, dass die Strukturgröße die Größe der sich bildenden Kondensattropfen vordefiniert, so dass der thermische Widerstand dies Tropfenensembles geringgehalten werden kann.