Kemohidrodinamikai mintázatok és szabályozott kristályképződés mikrogravitációban projekt

A különböző gradiensek szétválasztása révén az általuk indukált transzportfolyamatok hatásai elkülönülten vizsgálhatók, lehetővé téve összetett rendszerek tervezését.

Korábbiakban a gravitációs tér "kikapcsolása" (parabolarepülés, szondarakéta) révén tanulmányoztuk a hullámszerűen terjedő felületi feszültség-gradiens okozta közegmozgást. Jelenleg a csapadékképződés és az áramlási mező kölcsönhatását célzó kísérleteket készítünk elő parabolarepülésre és szondarakétakampányra, hogy a laboratóriumi kísérleti tapasztalatainkat (pl. polimorf szelekció) minél mélyrehatóbban értelmezhessük. Eredményeinket kompozit, katalitikus szempontból releváns, strukturált csapadékszerkezetek tervezésére fogjuk használni.

Korábbi missziók:

• 43. DLR parabolarepülési kampány (2024)

• TEXUS-57 (CHIPY-Flower CDIC-4 modul) szondarakéta-repülés (2022)

• 73. ESA parabolarepülési kampány (2020)

• MASER-13 (CDIC-3 modul) szondarakéta-repülés (2015)

• 56. ESA parabolarepülési kampány (2012)

Válogatott közlemények:

• Y. Stergiou, D. M. Escala, P. Papp, D. Horváth, M. J. B. Hauser, F. Brau, A. De Wit, Á. Tóth, K. Eckert, K. Schwarzenberger, Unraveling dispersion and buoyancy dynamics around radial A + B → C reaction fronts: microgravity experiments and numerical simulations, npj Microgravity 10, 53 (2024)
• Y. Stergiou, P. Papp, D. Horváth, Á. Tóth, K. Eckert, K. Schwarzenberger, Experimental and numerical investigation of a density-driven instability during a horizontal miscible displacement, Phys. Fluids, 35, 064112 (2023)
• A. Vailati, H. Bataller, M. M. Bou-Ali, M. Carpineti, R. Cerbino, F. Croccolo, S. U. Egelhaaf, F. Giavazzi, C. Giraudet, G. Guevara-Carrion, D. Horváth, W. Köhler, A. Mialdun, J. Porter, K. Schwarzenberger, V. Shevtsova, and A. De Wit, Diffusion in liquid mixtures, npj Microgravity, 9, 1 (2023)
• Y. Stergiou, M. J.B. Hauser, A. De Wit, G. Schuszter, D. Horváth, K. Eckert, and K. Schwarzenberger Chemical flowers: Buoyancy-driven instabilities under modulated gravity during a parabolic flight, Phys. Rev. Fluids, 7, 110503 (2022)
• Y. Stergiou, M. J.B. Hauser, A. Comolli, F. Brau, A. De Wit, G. Schuszter, P. Papp, D. Horváth, C. Roux, V. Pimienta, K. Eckert, K. Schwarzenberger, Effect of gravity modulation on the dynamics of a radial A+B->C reaction front, Chem. Eng. Sci., 257, 117703 (2022)
• Á. Tóth, G. Schuszter, N. P. Das, E. Lantos, D. Horváth, A. De Wit, F. Brau, Effects of radial injection and solution thickness on the dynamics of confined A + B → C chemical fronts, Phys. Chem. Chem. Phys., 22, 10278-10285 (2020)
• P. Bába, Á. Tóth, and D. Horváth, Surface-tension-driven dynamic contact line in microgravity, Langmuir, 35, 406-412 (2019)
• P. Bába, L. Rongy, A. De Wit, M.J.B. Hauser, Á. Tóth, and D. Horváth, Interaction of pure Marangoni convection with a propagating reactive interface under microgravity, Phys. Rev. Lett., 121, 024501 (2018)
• D. Horváth, M.A. Budroni, P. Bába, L. Rongy, A. De Wit, K. Eckert, M.J.B. Hauser, and Á. Tóth, Convective dynamics of traveling autocatalytic fronts in a modulated gravity field, Phys. Chem. Chem. Phys., 16, 26279-26287 (2014)
• É. Pópity-Tóth, V. Pimienta, D. Horváth, and Á. Tóth, Hydrodynamic instability in the open system of the iodate-arsenous acid reaction, J. Chem. Phys., 139, 164707 (2013)
• É. Pópity-Tóth, D. Horváth, Á. Tóth, Horizontally propagating three-dimensional chemo-hydrodynamic patterns in the chlorite-tetrathionate reaction, Chaos 22, 037105 (2012)
• T. Gérard, T. Tóth, P. Grosfils, D. Horváth, A. De Wit, Hot spots in density fingering of exothermic autocatalytic chemical fronts, Phys. Rev. E 86, 016322 (2012)
• É. Pópity-Tóth, D. Horváth, Á. Tóth, The dependence of scaling law on stoichiometry for horizontally propagating vertical chemical fronts, J. Chem. Phys. 135, 074506 (2011)
• O. Miholics, T. Rica, D. Horváth, Á. Tóth, Oscillatory and stationary convective patterns in a reaction driven gravity current, J. Chem. Phys. 135, 204501 (2011)
• L. Rongy, G. Schuszter, Z. Sinkó, T. Tóth, D. Horváth, Á. Tóth, and A. De Wit, Influence of thermal effects on buoyancy-driven convection around autocatalytic chemical fronts propagating horizontally Chaos, 19, 023110 (2009)
• T. Rica, D. Horváth, and Á. Tóth, Viscosity-Change-Induced Density Fingering in Polyelectrolytes, J. Phys. Chem. B, 112, 14593-14596 (2008)
• D. Horváth, S. Tóth, and Á. Tóth, Periodic heterogeneity-driven resonance amplification in density fingering, Phys. Rev. Lett., 97, 194501 (2006)

Pályázatok:

• PRODEX EA (4000143870, 108,484 keuro, 2020-2027)
• PRODEX EA (4000130733/4000138061, 71456 keuro, 2019-2023)
• ESA PECS EA (4000102255/11/NL/KML, 180 keuro, 2011-16)
• ESA PECS EA (C98036, 48 keuro, 2006-08)

Speciális infrastruktúra

In-situ Raman mikroszkóp mikrogravitációs kísérletekhez (tesztelve 2024-ben a 43. DLR parabolarepülési kampány során)

Kollaborációk:

• Anne De Wit (Université Libre de Bruxelles (ULB), Brussels, Belgium),
• Kerstin Eckert, Karin Schwarzenberger (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Technische Universität Dresden, Germany),
• Véronique Pimienta (Université Toulouse III - Paul Sabatier, Toulouse, France),
• Marcello A. Budroni (University of Sassari, Sassari, Italy)

További elérhetőség:

https://www2.sci.u-szeged.hu/physchem/nld/index.html